白桦SPL8转录因子基因的分离及转录表达分析

利用RACE和RT-PCR技术对白桦SPL转录因子SPL8进行克隆,获得cDNA全长为1 230 bp,其完整的开放读码框为930 bp,编码309个氨基酸,包含1个高度保守的SBP域,预测编码蛋白的分子质量为34.32 ku,理论等电点为9.08。将该基因命名为BplSPL8,并将它的cDNA序列提交到Genbank,登录号为JQ354964。同源序列比对分析表明,白桦BplSPL8与拟南芥AtSPL8、大豆GmSPL8、马铃薯ScSPL8、葡萄VvSPL8的氨基酸序列相似性分别为55.4%、73.1%、63.9%、70.8%。qRT-PCR结果显示,BplSPL8基因在不同组织均有表达,但在雄花序中最高,在种子和成熟花粉中最低;BplSPL8在雄花序不同发育阶段的表达量不同,另外,在雄花序发育突变体各组织中的表达水平均低于野生型。推测BplSPL8在白桦雄花序发育中的特定阶段起重要作用,其异常表达可能与雄性不育有关。

白桦雄花序发育早期和中期差异表达基因的cDNA-AFLP分析

白桦雄花发育周期较长,从出现雄花序至花粉成熟经历近一年,其发育早期和中期是决定雄配子体发育的重要时期。采用cDNA-AFLP方法对白桦早期和中期发育雄花序进行了差异表达谱分析,共得到了62个TDFs,其中30个TDFs与Genbank中的基因具有较高的同源性,其它32个是未知序列。GO分析结果显示,这些已知基因主要参与代谢过程、细胞过程、刺激应答、生殖、信号传导和生物调控等生物学过程,其分子功能主要涉及催化活性、结合分子功能、酶调节活性和转运活性等;发现了参与生殖和雄花发育的两个重要TDFs,Bplbs658和Bplbs199。另外,选择11个TDFs进行不同组织的qRT-PCR转录表达分析,结果表明这些基因不仅参与花发育,也参与营养组织的发育,但各自具有不同的组织表达特征。

白桦雌花发育前期和中期差异基因表达分析

白桦为雌雄同株的单性花树种,在木本植物花发育研究中有着重要作用。本文旨在初步确定白桦雌花发育过程中的关键时期大孢子发生(前期)和配子体发育(中期)过程中基因表达及调控的差异,同时挖掘与雌花发育相关的基因。首先,运用细胞学方法确定试材雌花的发育时期。其次,采用抑制消减杂交(SSH)技术,分别以白桦前期和中期雌花序的c DNA作为tester和driver,建立正、反向抑制消减杂交c DNA文库:BHHQ和BHHZ。共获得1 406个高质量的EST序列,其中787个与数据库中的已知核酸或蛋白序列有较高同源性,47个可能与花发育相关。GO分析结果表明,这些基因34.96%参与生物合成,16.45%参与细胞组件,48.59%参与分子功能。另外,选择6个与花发育相关EST进行qRT-PCR分析,结果显示这些基因在不同组织中都有一定表达。其中bhhq.408,bhhq.435,bhhz.359,bhhz.215在生殖器官中的表达明显高于营养器官;bhhq.254,bhhq.190在绝大多数组织中均有一定表达,说明这些基因不仅参与生殖器官的发育,也在营养器官中发挥一定的作用。