棉花核酸外切酶基因GhWRN的克隆及功能验证

作     者：薛羽君 魏恒玲 王寒涛 马亮 程帅帅 郝蓬勃 顾丽姣 付小康 芦建华 喻树迅 Xue Yujun;Wei Hengling;Wang Hantao;Ma Liang;Cheng Shuaishuai;Hao Pengbo;Gu Lijiao;Fu Xiaokang;Lu Jianhua;Yu Shuxun

作者机构：中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点试验室河南安阳455000 

出 版 物：《棉花学报》 (Cotton Science)

年 卷 期：2021年第33卷第3期

页      面：189-199页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家现代农业产业技术体系——棉花产业技术体系(CARS-15-06) 

主　　题：陆地棉 核酸外切酶 植物激素 开花 基因 

摘      要：【目的】本研究旨在探索棉花GhWRN基因在生长发育中的功能。【方法】用生物信息学方法分析GhWRN基因的结构特征、进化关系及上游1500 bp的启动子片段并对其功能进行初步分析,利用实时荧光定量-聚合酶链式反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术分析该基因在不同熟性棉花品种、不同组织及不同激素处理下的表达特性。构建过表达载体转化拟南芥,观察转基因拟南芥的表型。利用qRT-PCR分析拟南芥开花信号途径中标记基因的表达变化。【结果】以陆地棉cDNA为模板克隆得到GhWRN基因,生物信息学分析表明该基因编码产物含有1个保守的WRN-exo结构域,无内含子,不具有跨膜结构,为非分泌蛋白。qRT-PCR表明该基因在早熟棉花品种的二叶期开始上调表达,在植株各组织中均有表达,在雄蕊和苞片表达量较高;外源激素ABA、IAA处理后0.5 h该基因极显著上调表达。与野生型相比转基因拟南芥开花时间提前,莲座叶数量减少,qRT-PCR分析表明花发育相关关键基因AtSOC1、AtFT和AtFUL上调表达。【结论】GhWRN基因与促进植物开花相关,为进一步探究棉花的开花机制提供新线索。