PFT1/MED25（PHYTOCHROME AND FLOWERING TIME1/MEDIATOR25）在植物中組織發(fā)育、成花誘導(dǎo)及脅迫響應(yīng)等多種進(jìn)程中起重要調(diào)控作用。本研究采用RT-PCR和RACE技術(shù)結(jié)合的技術(shù)克隆了紅掌PFT1/MED25基因（Aa PFT1）全長2 457 bp的c DNA序列,推測其含有1個(gè)1 974 bp的完整開放閱讀框（ORF）,編碼658個(gè)氨基酸。定量RT-PCR分析表明:Aa PFT1在紅掌‘熱情’各組織中都有表達(dá),其中根的表達(dá)量較高;苗期表達(dá)量高于成年期;在葉和花的不同組織發(fā)育階段,Aa PFT1在幼嫩組織和成熟組織中表達(dá)量較高。Aa PFT1在一年的生長周期內(nèi),表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)表達(dá)變化,但在葉片、苞片、花序中的變化趨勢不同。紅掌‘衛(wèi)城’的外源激素處理表明:Aa PFT1能被SA誘導(dǎo)迅速誘導(dǎo)上調(diào),而其他激素處理早期無顯著變化。這些結(jié)果為進(jìn)一步解析Aa PFT1基因在紅掌中可能的多重作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)。 

【文章來源】：分子植物育種. 2016,14(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

AaPFT1基因的克隆策略和擴(kuò)增注:A:AaPFT1基因的克隆策略;B:1:AaPFT1-RTF/AaPFT1-qRTR;2:3'RACE;3:cDNA模板全長序列驗(yàn)證;M:DNAMarker

分子植物育種MolecularPlantBreeding圖2AaPFT1與已知PFT1蛋白的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系Figure2PhylogeneticrelationshipsbetweenAaPFT1andtheknownPFT1proteins物種的PFT1基因及其編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列同源，N端包含了與中介體復(fù)合物結(jié)合非常重要的vWF-A結(jié)構(gòu)(3-228aa,E-value1.19e-59)。用軟件M-EGA6.0構(gòu)建的系統(tǒng)進(jìn)化樹(圖2)表明，AaPFT1與單子葉植物的同源基因聚為一個(gè)支系，且與同為熱帶植物的油棕(Elaeisguineensis)和海棗(Phoenixdactyl-ifera)的親緣關(guān)系最近。1.3AaPFT1基因的表達(dá)分析1.3.1AaPFT1在紅掌不同組織中的差異表達(dá)對AaPFT1在不同組織中的表達(dá)量分析表明：AaPFT1在不同的組織中均有表達(dá)；在根中表達(dá)量顯著高于其他組織(圖3A)。1.3.2AaPFT1在紅掌不同發(fā)育階段的差異表達(dá)對AaPFT1在葉片、肉穗花序和佛焰苞發(fā)育過程中的表達(dá)動(dòng)態(tài)檢測結(jié)果表明：在葉片中，AaPFT1表達(dá)量是先下降后升高，在S3階段最低(圖3B)；在佛焰苞中，AaPFT1在S8階段表達(dá)量最高，其他發(fā)育階段差異不顯著(圖3C)；在肉穗花序中，AaPFT1在S4階段表達(dá)量最高，S2其次，然后是S3、S8，其他階段表達(dá)差異不顯著(圖3D)。1.3.3AaPFT1在紅掌不同株齡及月份中的動(dòng)態(tài)表達(dá)對AaPFT1在紅掌不同株齡表達(dá)量檢測結(jié)果表明：在葉片中，AaPFT1在童期(1y,2y)的表達(dá)量高于成年期(3y,4y,5y)(圖4A)；在肉穗花序和佛焰苞中，AaPFT1在初花期(3y)的表達(dá)量高于盛花期的(4y,5y)(圖4B;圖4C)。對AaPFT1在一年的生長周期內(nèi)的動(dòng)態(tài)分析表明：在葉片中，AaPFT1在十月份表達(dá)量最高，其次是4、7、8、9月份(圖4D)；在佛焰苞中，AaPFT1在10月份表達(dá)量最高，其次是1月份，9月份表達(dá)量最低(圖4E)；在肉穗花序中，AaPFT

紅掌基因PFT1/MED25類基因AaPFT1的克隆與表達(dá)分析CloningandExpressionAnalysisofAaPFT1/MED25GenefromAnthuriumandraeanum圖3不同組織和不同發(fā)育階段的AaPFT1表達(dá)Figure3ExpressionofAaPFT1indifferenttissuesanddifferentdevelopmentalstages趨勢，同樣在擬南芥研究也表明，老葉的PFT1表達(dá)量高于嫩葉，這可能與PFT1/MED25器官大小決定的功能有關(guān)，在器官發(fā)育成熟時(shí)通過轉(zhuǎn)錄機(jī)制的調(diào)控，抑制細(xì)胞的繼續(xù)增殖和擴(kuò)展，保持器官大小的協(xié)調(diào)性穩(wěn)定；相反，pft1/med25的突變體出現(xiàn)了細(xì)胞數(shù)目增加、體積增大的生長失控表型(XuandLi,2011)。對蔭棚種植的紅掌成熟植株1個(gè)生長周期(1年)的表達(dá)動(dòng)態(tài)分析的結(jié)果顯示：AaPFT1/MED25在不同月份的表達(dá)水平存在顯著性差異，表明受氣候環(huán)境因素影響，如弱光、低溫、高溫的脅迫作用，但月份間轉(zhuǎn)錄水平并沒有呈現(xiàn)周期性的變化趨勢，可能和具體取樣日期的天氣變化情況有關(guān)；另外，葉片、花序、苞片的動(dòng)態(tài)表達(dá)規(guī)律不一致，顯示AaPFT1/MED25在不同組織中對環(huán)境應(yīng)答的敏感性不同。PFT1/MED25在植物的生物和非生物脅迫響應(yīng)中起重要作用，能夠和多種防衛(wèi)激素信號途徑的重要元件相互作用，從而以迥異的方式調(diào)控不同植物激素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。如與茉莉酸信號通路的是核心轉(zhuǎn)錄因子MYC2互作，正調(diào)控MYC2介導(dǎo)的JA信號途徑；與ABA相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子ABI5互作，負(fù)調(diào)控ABA信號基因表達(dá)(Chenetal.,2012)。而本研究中，紅掌‘衛(wèi)城’AaPFT1/MED25的表達(dá)受SA處理后急劇上調(diào)，其他激素處理后的早期表達(dá)變化并不顯著，暗示可能作為SA信號途徑中的一個(gè)正調(diào)控元件。植物的SA-JA、JA-ABA信號途徑通常存在拮抗作用，但特定條件下又可以協(xié)同作用，綜合已有的研究，PFT1可能作為一個(gè)多激素途徑的?


本文編號：3140282