比较和分析NtGNL1的反义寡聚核苷酸抑制在烟草三种培养体系中的效果

为探讨反义寡聚核苷酸抑制(antisense oligodeoxynucleotides inhibition)技术在植物材料上的应用,以已知功能的NtGNL1(Nicotiana tabacum GNOM-Like1)为目标基因,寻找反义寡聚核苷酸抑制最适作用体系,并进一步分析NtGNL1的具体作用。根据目标基因mRNA序列设计反义寡聚核苷酸序列,商业合成后并将其添加到烟草胚珠、种子和花粉管离体培养的培养基中,以抑制NtGNL1的表达。结果表明,将反义寡聚核苷酸引入离体培养系统,短时间内抑制了目标基因mRNA的表达,但对胚胎发育过程的影响和种子萌发的抑制都不明显。在花粉离体萌发系统中,反义寡聚核苷酸抑制能够高效地引起目标基因mRNA的下调。对FM4-64染色的花粉管显微缩时观察发现,NtGNL1的下调能够引起囊泡分布和运输方向的改变。对花粉管膜流相关的5个基因的半定量分析也显示反义寡聚核苷酸进入花粉管后,导致3个基因的表达下调,暗示NtGNL1抑制表达会影响花粉管囊泡运输的多个节点。

NtGNL2基因克隆及蛋白结构分析

ARF-GEFs家族基因是近年来极性生长研究的热点。该家族有多个亚家族,而在植物中以GBF亚家族为典型代表。NtGNL2(Nicotiana tabacum GNOM-Like2)是通过同源克隆,并结合3'Race技术在烟草中克隆获得的GBF家族成员,在植物上报道的GBF家族成员并不多,然而,该亚家族成员的蛋白序列及功能都高度保守。为了验证新获得的Nt GNL2基因的保守性,通过同源比对和系统发生关系分析了NtGNL2与其他多个植物GBF家族成员的亲缘关系;同时对NtGNL2基因各个保守结构域进行了蛋白序列的分析。结果表明,NtGNL2与其他植物GBF成员高度保守。