LEAFY同源基因研究进展

LEAFY(LFY)同源基因存在于所有的陆生植物中,在植物花发育早期表达,并在花发育过程中抑制茎端分生组织的营养生长,调控花分生组织和花器官的形成,使转LFY基因植株提前开花,LFY同源基因与其上下游基因共同调控花发育过程.LFY同源基因的蛋白质结构在不同物种间保守性很高,但它们的表达部位差异很大.该文总结了近年来国内外已经克隆到的LFY同源基因的表达、功能及其在果树、花卉、粮食作物上的应用,以期为植物花发育的深入研究提供参考.     

荠菜LEAFY同源基因的克隆与进化分析

LEAFY同源基因是高等植物花的分生组织分化的重要调节基因。根据已发表的LEAFY同源基因序列保守区设计引物,以荠菜(Capsellabursa-pastoris(L.)Medic.)基因组DNA序列为模板,克隆了一条长2866bp的LEAFY同源基因。序列分析表明,该基因含有3个外显子和2个内含子,外显子编码424个氨基酸组成的多肽。其单个外显子核苷酸序列与拟南芥(Arabidopsisthaliana)LEAFY基因同源性在90%以上,氨基酸序列同源性为86%,而与琴叶拟南芥(Ara-bidopsislyrata)的氨基酸序列同源性高达90%。不同植物物种的LEAFY同源氨基酸序列在C端高度保守,而N端则有较大程度的变异。3个外显子进化速率不同可能是由于所受选择压力不同所致。存在于荠菜CapLFY基因346位上的精氨酸突变可能是造成荠菜两种生态型花期不同的原因。     

植物LEAFY同源基因的研究进展

本文就近10年来LEAFY(简写为LFY)同源基因的研究进展做了综合分析.通过对19种植物中已分离到的LFY同源基因的序列比较分析发现:LFY同源基因编码区核苷酸和氨基酸序列同源性都较高;在双子叶植物基因组中,拷贝数却有所不同.该基因的表达特性显示其在不同植物中表达的时间和空间有所差异.根据已知序列推导的氨基酸序列构建的系统进化树表明,单子叶植物与裸子植物的亲缘关系近于双子叶与裸子植物的亲缘关系.上述研究资料为植物成花机理研究提供了重要参考,且在研究植物系统进化方面也具有重要的意义.     

植物LEAFY 同源基因的研究进展

本文就近10年来LEAFY(简写为LFY)同源基因的研究进展做了综合分析。通过对19种植物中已分离到的LFY同源基因的序列比较分析发现: LFY同源基因编码区核苷酸和氨基酸序列同源性都较高;在双子叶植物基因组中, 拷贝数却有所不同。该基因的表达特性显示其在不同植物中表达的时间和空间有所差异。根据已知序列推导的氨基酸序列构建的系统进化树表明, 单子叶植物与裸子植物的亲缘关系近于双子叶与裸子植物的亲缘关系。上述研究资料为植物成花机理研究提供了重要参考, 且在研究植物系统进化方面也具有重要的意义。     

葫芦藓LEAFY基因和启动子的克隆及表达分析

本研究以孢子植葫芦藓为试验材料,采用Tail-PCR与RT-PCR相结合的方法克隆得到葫芦藓LFY基因(FhLFY)的完整片段,该基因DNA全长为2 527bp,包含4个外显子和3个内含子序列,有1个1 050 bp的完整开放阅读框,编码349个氨基酸.通过Tail-PCR技术克隆得到905 bp的FhLFY基因启动子...     

银杏雄株GinNdly全长基因的分离克隆

以银杏栽培品种大佛手(Ginkgo biloba L.cv.Dafushou)雄株为材料,用四月中旬幼嫩的叶片基因组DNA为模板,通过PCR扩增,获得银杏雄株LEAFY(LFY)同源基因GinNdly全长基因。结果分析表明,该全长基因含1493个核苷酸。与文献报道的银杏雌株GinNdly基因相比,碱基数少了三个,对应地氨基酸少一个,核苷酸同源性为99.7％,氨基酸同源性为99.3％。该基因的克隆为在分子水平上研究银杏开花调控机理奠定了良好的基础。     

杧果LEAFY同源基因的分离及序列分析

分析在植物开花过程中起重要作用的LEAFY(LFY)基因的保守区序列,设计1对长度均为23bp的PCR引物,以杧果基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增出长为822bp的DNA片段,克隆入pGEM-T Easy载体。测序和序列分析表明,获得了杧果LFY同源基因(miLFY)3’端的1个片段,该片段有1个415bp的内含子,编码区共编码135个氨基酸,其序列已经在GenBank中登记(登录号AY189684)。在GenBank中进行同源性检索,发现其氨基酸序列与其它植物LFY同源基因的氨基酸序列同源性高达74%~97%,推测它们具有相似的功能。     

巨峰葡萄花芽分化过程中成花基因LEAFY的表达

目的:研究LEAFY基因在巨峰葡萄花芽分化期间的表达差异,为实际生产提供理论依据。方法:用半定量RT-PCR方法研究LEAFY基因在巨峰葡萄花芽分化期间的表达。结果:LEAFY基因的表达量在所研究的8个时期内有明显差异,在5叶期、6叶期、7叶期、8叶期的表达量相对较高。结论:根据成花基因LEAFY表达上的差异,可以人为地提前或延迟巨峰葡萄的花期。     

文昌鱼profilin同源基因的胚胎发育表达图式

本研究利用胚胎整体原位杂交技术结合系列组织学切片技术,以及Northern blot分析,对进化上处于特殊地位的模式动物文昌鱼profilin基因不同发育时期的表达图式进行了系统研究,揭示了该基因的动态表达图式与肌肉分化的过程一致,文昌鱼profilin基因可能与胚胎早期肌肉的发育相关。同时,通过Southern blot检测对青岛文昌鱼profilin基因可能存在的同源体进行了探讨,试图为弄清文昌鱼肌肉发育分化的分子机制提供资料。     

银杏叶绿体petD基因的克隆与表达

根据黑松、云杉、菠菜与玉米叶绿体petD基因序列设计引物,以银杏叶绿体基因组DNA为模板,PCR扩增克隆了银杏叶绿体petD基因（GenBank登录号为DQ923066,命名为GbpetD）的序列。序列分析显示,GbpetD基因组DNA序列编码区长1243bp,含1个内含子和2个外显子,其外显子序列编码177个氨基酸。相似性比对显示,该基因编码区序列与云杉、台东苏铁、黑松、莴苣、木薯、北美落叶松的petD基因核苷酸同源性为84％-99％,氨基酸序列同源性为85％-93％。系统进化树分析结果表明GbpetD蛋白质与黑松、北美落叶松、云杉、苏铁等裸子植物的petD蛋白质聚类关系最近。半定量RT—PCR分析表明,GbpetD基因在银杏叶和茎中表达,在叶中表达量最大。     

银杏不同组织的总RNA提取方法的改进

方法:采用改进的CTAB法高效地从富含多糖、多酚类化合物的银杏的根、茎、叶和果实四个组织中提取RNA。结果:抽提的不同组织的RNA经电泳检测,可见28S和18S两条清晰的主带,且28S rRNA在亮度上均为18S rRNA的2倍,两条带之间无弥散现象;根、茎、叶、果所提的RNA的经紫外吸收检测得到A260/A230分别为1.9、1.4、2.1、1.7,测得A260/A280分别为1.8、2.0、2.3、1.8,鲜重分别达到78μg/g、69μg/g、150μg/g、90μg/g;通过RT-PCR及凝胶检测,得到了银杏看家基因18S基因的约150bp清晰的条带,从而进一步检测提取RNA的质量。结论:提取的总RNA纯度高,质量好,足以为研究提供RNA材料。     

银杏雌性生殖器官发育过程的显微观察

对银杏(Ginkgo biloba)雌性生殖器官的发育过程进行了连续显微观察.结果表明:功能大孢子经过大约1个月的分裂形成约5000个游离核后开始细胞化.授粉后约45天近珠孔端两侧各产生1个颈卵器母细胞.授粉后约50天.颈卵器母细胞平周分裂形成初生颈细胞和中央细胞.授粉后约55天,初生颈细胞垂周分裂形成2个扁平状次生颈细胞,之后次生颈细胞体积逐渐增大并突入颈卵器腔.授粉后约130天,2个次生颈细胞斜向分裂形成4个颈细胞,中央细胞不均等分裂形成腹沟细胞和卵细胞.套细胞起源于颈卵器母细胞的周围细胞,授粉后70天至受精作用发生前,套细胞内不断积累营养物质,且套细胞与中央细胞间的细胞壁以及套细胞之间角隅处的细胞壁均出现明显增厚现象.在受精及胚胎早期发育过程中,套细胞内营养物质逐渐消失,细胞逐渐解体.授粉后55天,2个颈卵器之间的一些细胞向上突起形成帐篷柱,之后帐篷柱体积逐渐增加,并突入颈卵器腔.自授粉后120天至受精前帐篷柱细胞内开始积累大量营养物质,随后这些营养物质在受精过程中被逐渐消耗.到了原胚游离核后期,帐篷柱的顶端细胞发生变形并解体.     

银杏雌性生殖器官发育过程的显微观察

对银杏(Ginkgo biloba)雌性生殖器官的发育过程进行了连续显微观察。结果表明: 功能大孢子经过大约1个月的分裂形成约5 000个游离核后开始细胞化。授粉后约45天近珠孔端两侧各产生1个颈卵器母细胞。授粉后约50天, 颈卵器母细胞 平周分裂形成初生颈细胞和中央细胞。授粉后约55天, 初生颈细胞垂周分裂形成2个扁平状次生颈细胞, 之后次生颈细胞体积逐渐增大并突入颈卵器腔。授粉后约130天, 2个次生颈细胞斜向分裂形成4个颈细胞, 中央细胞不均等分裂形成腹沟细胞和卵细胞。套细胞起源于颈卵器母细胞的周围细胞, 授粉后70天至受精作用发生前, 套细胞内不断积累营养物质, 且套细胞与中央细胞间的细胞壁以及套细胞之间角隅处的细胞壁均出现明显增厚现象。在受精及胚胎早期发育过程中, 套细胞内营养物质逐渐消失, 细胞逐渐解体。授粉后55天, 2个颈卵器之间的一些细胞向上突起形成帐篷柱, 之后帐篷柱体积逐渐增加, 并突入颈卵器腔。自授粉后120天至受精前帐篷柱细胞内开始积累大量营养物质, 随后这些营养物质在受精过程中被逐渐消耗。到了原胚游离核后期, 帐篷柱的顶端细胞发生变形并解体。     

银杏营养器官解剖结构的观察

为了揭示不同树龄银杏的根、茎、叶解剖结构以及内生菌分布情况,本研究采用石蜡切片法对银杏(Ginkgo biloba L.)根、茎、叶显微解剖结构进行了观察。结果显示:(1)一年生银杏幼根不含树脂道,内生菌含量低,而皮层中含有大量蛋白细胞;多年生银杏老根含有较多树脂道,皮层细胞中含有大量内生菌并有针晶物质分布,未发现蛋白细胞。(2)一年生银杏幼茎有明显的角质层,皮层分布有大量蛋白细胞,韧皮射线及髓部发达,其中髓由大量薄壁细胞构成并且有蛋白细胞分布,未观察到树脂道但有簇晶物质存在。(3)多年生银杏叶片海绵组织疏松,具有树脂道,叶肉细胞含有簇晶物质;气孔下陷并具有耐旱的结构特点。本结果可为研究不同树龄银杏对环境的适应性变化以及内生菌特点提供参考。     

红花玉兰MwAG基因在花发育不同时期的表达

MwAG基因是调控红花玉兰(Magnolia wufengensis)雌雄蕊发育的关键转录因子。采用半定量RT-PCR、Northern blot杂交和实时荧光定量PCR技术检测了MwAG基因在红花玉兰花芽形态分化几个关键时期表达的组织特异性和表达水平的变化。研究结果表明, MwAG基因仅在红花玉兰雌雄蕊中表达, 而在幼叶、外轮花被和内轮花被中不表达。在花器官形态分化过程中, MwAG基因在雌雄蕊原基分化期和雌雄蕊成熟期均维持在一个较高的水平, 且在雄蕊中的表达波峰早于雌蕊, 这与雌雄蕊形态分化的时间基本吻合; 在花芽分化早期, 相同大小的花芽, 瓣数越多, MwAG基因在雌雄蕊中的表达量越低, 其结果与不同瓣数雌雄蕊分化的时间一致, 即瓣数越多, 雌雄蕊分化越晚。