陆地棉GhCYP94C1基因在种子萌发和开花期中的功能分析

作者:田苗苗; 安莉; 付小康; 魏恒玲; 马亮; 芦建华; 王寒涛; 喻树迅
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P450家族基因在植物花器官发育、抗病虫害和不同激素调节途径中发挥着重要作用,一直是科学研究的重点。本研究从实验室现有数据中筛选出基因GhCYP94C1(P450Cytochrome94c1),该基因编码517氨基酸。蛋白质的结构分析发现,该蛋白质具有跨膜结构,没有信号肽,是非分泌性蛋白质。组织表达谱分析发现,该基因在棉花的雄蕊、雌蕊和花瓣中高度表达。对GhCYP94C1基因启动子序列的分析发现,启动子地区含有多种激素反应元件。通过激素处理,发现茉莉酸甲酯(methyl jasmonate、MeJA)可以促进棉花种子萌发,不同浓度的赤霉素(gibberellin、GA)和脱落酸(脱落素、acid、ABA)低于1.0mol/l可以抑制棉花种子的萌发,而GA、ABA和MeJA可以促进棉花幼苗茎、根和侧根的伸长,ABA和MeJA激素的调节。表达载体构建并转化到拟南芥后,发现该基因能促进种子萌发、直根伸长和早期开花,AtFT和AtFUL等开花节点基因的表达显著增加。在病毒诱导的基因沉默(virus、induced、gene silencing、VIGS)载体(pCLCrVA-GhCYP94C1)构建后,VIGS植物表现出开花晚的表型。总之,GhCYP94C1基因可能是影响棉花生长发育和开花时间的正调控因子,该基因的克隆为棉花早熟的分子改良提供了遗传资源