白菜NAC转录因子BrcCUC3基因克隆及其对叶缘和主枝发育的影响
Clonging of BrcCUC3 from Brassica rapa ssp. chinensis and Its Effect on Leaf Morphology and Inflorescence Structure作者机构：西北农林科技大学园艺学院旱区作物生物学国家重点实验室 中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室
出 版 物：《农业生物技术学报》 (Journal of Agricultural Biotechnology)
年 卷 期：2012年第20卷第4期
页 面：337-346页
核心收录：
学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学]
基 金：西北农林科技大学青年学术骨干项目(No.Z111020902) 唐仲英育种基金项目 国家自然科学基金项目(No.39870450和No.90508005)
主 题：白菜 BrcCUC3基因 NAC-domain 过表达 叶发育
摘 要：植物NAC(矮牵牛NAM基因、拟南芥ATAF1/2和CUC2基因)转录因子CUP-SHAPED COTYLEDON(CUC)亚家族成员在植物茎尖分生组织形态建成、器官边界分离、叶发育方面发挥着重要作用。采用基因同源克隆的方法获得了白菜(Brassica ***)基因BrcCUC3,并转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)做了初步的功能鉴定。研究结果表明,白菜BrcCUC3的编码区长1008bp,编码335个氨基酸,基因结构分析显示BrcCUC3包含3个外显子、2个内含子,内含子剪接位点符合GT-AG规则。氨基酸序列分析表明,BrcCUC3蛋白具有典型的植物NAC domain结构域。BrcCUC3编码区氨基酸序列与其它植物的CUC3蛋白有很高的一致性,尤其与甘蓝(Brasica oleracea)、萝卜(Raphanus sativus)和拟南芥CUC3蛋白高度一致,一致性分别达到98%,97%和83%。在不同物种CUC3的系统进化树上,BrcCUC3归属于双子叶植物分支的十字花科亚组,由不同植物20条CUC3编码区氨基酸序列所建立的系统进化树与真实的植物进化基本一致。荧光定量PCR分析结果表明,BrcCUC3在白菜叶深裂株系叶片中的表达量比叶全缘叶片中的高。利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)浸花法转化拟南芥,获得了转BrcCUC3基因的拟南芥植株。过表达BrcCUC3的转基因拟南芥呈现叶缘出现裂刻、主枝增加的新表型。初步说明该基因参与叶形和主枝的发育调控,为揭示白菜叶形发育分子调控机制和通过基因工程创制植物叶形新种质提供分子依据。
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