‘南通小方柿’赤霉素不敏感基因DkGAI2的克隆与功能分析

• 作者: 余心怡 侯应军 朱宁 渠慎春 蒋梦婷 龚洪泳
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 南通小方柿 DkGAI2 基因克隆 亚细胞定位 组织特异性表达
• 年，卷（期）: 2019,（19）
• 所属期刊栏目: 园艺
• 页码范围: 3417-3429
• 页数: 13页
• 字数: 10337字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.19.012

摘要

[目的]对DkGAI2的亚细胞定位及表达特性进行分析,并将DkGAI2转化烟草,分析转基因烟草的生理和形态指标,为GAI的深入研究提供理论基础.[方法]以‘南通小方柿’高通量转录组测序结果中标注的GAI2为原始序列(未发表),利用RT-PCR,3'RACE和5'RACE技术从‘南通小方柿’中克隆得到DkGAI2的序列全长.利用生物信息学分析其序列特征,采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析DkGAI2在‘大方柿’及‘南通小方柿’5个不同物候期的表达特性以及DkGAI2在‘南通小方柿’不同组织中的表达特性,构建瞬时表达载体pCAMBIA-GFP-1302-DkGAI2,并瞬时侵染烟草分析DkGAI2的亚细胞定位,通过构建DkGAI2植物双元表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草,经过GUS染色、RT-PCR对转基因烟草株系进行鉴定;并将野生型和转基因烟草移栽,于第一朵花开放时测定转基因植株的株高、节间长度、叶片长宽比以及GA1和GA4含量.[结果]从‘南通小方柿’中克隆得到了1 827 bp的DkGAI2,DkGAI2核苷酸序列与猕猴桃(KF588651.1)、光皮烨(MF149049.1)、砂梨(KX078214.1)、苹果(FJ535245.1)、葡萄(MG738718.1)的相似度达72％-80％,DkGAI2具有DELLA蛋白家族特有的DELLA结构域,属于DELLA蛋白基因家族.DkGAI2编码608个氨基酸,相对分子质量为66.5 kD,理论等电点为5.54,不稳定系数为50.41,无明显疏水区,无跨膜区,无信号肽.序列系统进化分析结果显示,DkGAI2与葡萄亲缘关系最近.qRT-PCR结果显示,Dk6GAI2在‘南通小方柿’5个不同物候期的表达量都高于‘大方柿’;DkGAI2在‘南通小方柿’不同组织中表现出组织表达特异性,其中,在老叶中表达量最高,其次为茎尖和幼叶,而在幼果中几乎不表达.pCAMBIA-GFP-1302-DkGAI2融合蛋白的绿色荧光信号位于细胞核中,表明DkGAI2编码蛋白位于细胞核.经过GUS染色和RT-PCR检测,共获得5个转DkGAI2烟草株系,转基因烟草叶片GA1含量增加,GA4含量降低,GA1和GA4总含量降低,且转基因烟草植株出现植株矮化、节间缩短、叶片长宽比降低及花期延迟的表型.[结论]DkGAI2具有组织表达特异性,定位于细胞核,DkGAI2在‘南通小方柿’5个不同物候期的表达量均高于‘大方柿’.推测DkGAI2可能通过降低GA4的含量进而引起植株矮化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	渠慎春	南京农业大学园艺学院	98	858	17.0	25.0
2	余心怡	南京农业大学园艺学院	4	2	1.0	1.0
3	侯应军	南京农业大学园艺学院	2	1	1.0	1.0
4	蒋梦婷	南京农业大学园艺学院	2	5	1.0	2.0
5	朱宁	南京农业大学园艺学院	1	0	0.0	0.0
6	龚洪泳	南京农业大学园艺学院	1	0	0.0	0.0