无核荔枝花与果实发育相关基因的克隆和功能分析

荔枝是我国南方亚热带地区主要的特产水果之一,其色、香、味皆美而深受广大消费者的喜爱,具有极高的经济价值。而海南无核荔枝则是荔枝中的特优品种,其无核率高达95%。但是其两性花所占的比例很小,主要依靠雌花结实,而三种类型的花不完全在同一时间开放,常导致雌、雄花花期不遇,使结实率降低。并且果实的无核率不稳定,容易受开花期温度变化的影响。无核率的不稳定性严重影响了该品种的推广种植及其生产的经济效益。 研究表明MADS-box家族多数基因参与调控花的分化发育,少数基因调控胚胎的发育。调控胚胎发育的MADS-box基因如果发生了突变,会导致无核果实的形成。荔枝的组织形态学研究显示无核荔枝无核果实的形成是由于胚胎败育而引起。所以开展与无核荔枝胚胎发育相关的MADS-box基因及胚胎败育相关基因的研究具有重要意义。本论文开展了与无核荔枝花发育相关MADS-box基因的克隆和功能分析以及与无核果实形成相关基因的克隆研究工作。旨在了解无核荔枝无核果实发育形成的分子机理。通过本论文的研究工作得到的主要结果如下: 1.根据多种植物的MADS-box区域保守序列设计简并引物,采用RT-PCR及3′-RACE方法获得了与无核荔枝花发育相关的基因LMADSI,在NCBI-GenBank上的登录号为AY705793。该基因包含了MADS-box家族基因所具有的完整的MADS区与K区,说明其属于典型的MADS-box基因。 2.利用LMADS1基因非保守的3′-端序列为探针,对其在基因组中的拷贝数及其表达特异性分别进行了Southem blot与Northern blot分析,结果显示该基因在无核荔枝基因组中以单拷贝的形式存在,而且只在雌花和雄花中表达,在叶片和幼果中不表达。说明LMADSI基因不参与果实形成的发育调控。 3.把LMADSI基因置于35S启动子之后,克隆到植物表达载体pCAMBIA1301质粒上,通过农杆菌介导转化拟南芥。T1代种子经抗性筛选后共得到60株抗性植株,取其中的17株进行PCR检测,有13株为阳性植株。随机挑选PCR检测为阳性