不结球白菜BcAP1的克隆及其启动子分析

摘要

[目的]本文旨在探究BcAP1基因在不结球白菜早、晚开花品种中是否存在结构和表达差异。[方法]以早开花品种‘菜心’以及晚开花品种‘五月慢’为试验材料，通过同源克隆2个品种中的BcAP1基因和启动子序列，对2个品种的氨基酸序列进行比对和系统进化分析;利用亚细胞定位技术研究BcAP1基因的空间表达;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分别对2个品种花蕾期和开花期BcAP1的表达量进行分析;通过双荧光素酶试验对2个品种中BcAP1启动子的活性进行分析;此外对转基因拟南芥进行β-D-葡糖醛酸酶(GUS)染色并利用PlantCARE在线软件预测‘菜心’BcAP1启动子的插入片段结构域。[结果]‘菜心’和‘五月慢’BcAP1 CDS序列仅有1个碱基不同，但两端序列翻译所得氨基酸序列完全一致。系统进化分析表明，BcAP1与拟南芥之间同源性最高。亚细胞定位显示其表达位置在细胞核上。定量结果显示，在花蕾期和开花期，早抽薹品种‘菜心’中的BcAP1基因表达量显著高于同期的晚抽薹品种‘五月慢’。2个品种的BcAP1基因启动子序列存在较大差异且‘菜心’的启动子序列存在896 bp的插入序列。双荧光素酶试验结果表明，‘菜心’BcAP1启动子的活性远高于‘五月慢’BcAP1启动子的活性。GUS染色结果显示，GUS蛋白在p CXBcAP1-BcAP1-GUS转基因拟南芥中表达更强。‘菜心’BcAP1启动子插入片段结构域分析发现BcAP1启动子插入片段含有参与生物钟调控的顺式作用元件和赤霉素反应因子。[结论]克隆的BcAP1基因定位于细胞核，与拟南芥的同源性最高;‘菜心’BcAP1启动子比‘五月慢’BcAP1启动子多一段长度为896 bp的插入序列，插入片段中含有与开花相关的元件，且‘菜心’BcAP1启动子活性比‘五月慢’高。

关键词

不结球白菜 / BcAP1基因 / 克隆 / 启动子分析