孝顺竹成花决定同源基因BmID1的克隆及表达特性分析

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竹子开花后会出现死亡的现象,给竹林经营带来严重的负面影响。研究和解决竹子开花已成为竹林可持续经营不可忽视的问题。水稻(Oryza sativa)和玉米(Zea mays)成花相变开关基因RID1/OsID1/Ehd2和ZmID1的发现,为了解同科竹类植物成花相变作用机理提供了一个切入点。本文以RID1OsID1/Ehd2和ZmID1研究为基础,采用同源克隆获取孝顺竹(Bambusa multiplex)ID1同源基因,分析了表达特性,并进行了体外原核表达。根据实地观察和文献报道发现,孝顺竹开花部分符合自主成花诱导途径的特征,推测孝顺竹的成花相变可能受到自主诱导途径的调控。主要研究结果如下:1、在孝顺竹中克隆到了ID1的同源基因,命名为BmID1,基因组DNA全长为2457bp,cDNA全长1182bp,包含4个外显子和3个内含子。编码一个393个氨基酸残基的多肽,具有IDD-domain的典型的特征,有一个假定的核定位信号(KKKR)和四个锌指蛋白结构域,C末端有一个保守的TRDFLG基序。生物信息学分析表明,BmID1与OsID1、ZmID1在氨基酸序列的同源性、保守基序和理化性质上基本一致,且三者均缺失MSATALLQK保守基序。2、RT-PCR分析显示,BmID1在一个昼夜内均有微量表达,16:00表达量稍高。组织特异性表达显示,在所检测的组织中,除成熟叶外,BmID1在其他组织中微量表达,相比较而言,表达量顺序为,幼叶>笋>根>茎>花。3、BmID1启动子序列分析发现了17个光、赤霉素、干旱等响应元件,一段68bp长的串联重复序列,该重复序列可能转录Small RNAs,并参与表观修饰。4、构建了pET-28a和pET-GTT原核表达载体,并分别诱导出45kD和25kD的重组蛋白,蛋白分子量大小与预测的相符合。
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