大白菜lcc-1突變體生物鐘核心基因在不同光周期下的表達(dá)分析
關(guān)鍵詞：大白菜 突變體 生物鐘相關(guān)基因 光周期 表達(dá)分析
摘要：以大白菜生物鐘長周期突變體lcc-1及其野生型為研究材料,利用qRT-PCR技術(shù)分析大白菜生物鐘核心基因(BraCCA1、BraLHY、BraTOC1、BraPRR9/7/5、BraELF3/4、BraLUX、BraGI)在長、短日照條件下轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)特性以及生物鐘節(jié)律周期突變體lcc-1和野生型之間的表達(dá)差異。結(jié)果表明:除了BraPRR7-10、BraPRR5-9以及BraELF3的2個拷貝基因,大部分生物鐘相關(guān)基因在短日照條件下的相對表達(dá)量高于長日照條件;在長、短日照條件下,BraCCA1和BraLHY均在早晨出現(xiàn)高峰,傍晚表達(dá)量最低,與BraTOC1的2個拷貝的基因相互抑制。在長日照條件下,BraTOC1的2個拷貝基因在突變體中轉(zhuǎn)錄水平的相對表達(dá)量峰值顯著高于野生型,推測BraTOC1基因的表達(dá)量升高與lcc-1突變體中的突變基因有關(guān),進(jìn)而影響了生物鐘周期;在長、短日照下,BraPRR9的表達(dá)高峰出現(xiàn)在ZT4(光照4 h時),BraPRR7-2以及BraPRR7-10在長日照下的表達(dá)延遲至ZT8(光照8 h時),大白菜BraPRR5的3個拷貝基因的表達(dá)高峰也出現(xiàn)在光照8 h,該表達(dá)時序與擬南芥PRRs基因依次延遲表達(dá)略有不同;BraELF4的3個拷貝的基因在長日照條件下,均為ZT12時(光照12h)達(dá)到表達(dá)的高峰,而在短日照條件下,表達(dá)峰值提早至ZT8(黑暗來臨時),推測BraELF4基因能夠預(yù)知黑暗。BraLUX 2個拷貝的基因在長、短日照條件下,其表達(dá)高峰均出現(xiàn)在ZT12,其預(yù)知黑暗信號的能力不如BraELF4。在大白菜中BraELF4和BraLUX均在傍晚相對表達(dá)量高;突變體的BraPRR5-6在長日照條件下表達(dá)延遲,這可能與突變基因影響了BraPRR5-6的表達(dá)有關(guān)。這也說明了不同拷貝基因在長短周期下的表達(dá)存在差異,在節(jié)律調(diào)節(jié)中發(fā)揮著不同的作用;在長日照條件下,lcc-1突變體中BraGI表達(dá)量峰值的時間較野生型延遲,這可能是導(dǎo)致該突變體晚花表型的主要原因。該研究為進(jìn)一步鑒定突變基因提供了證據(jù),也為揭示生物鐘相關(guān)基因?qū)Σ煌庵芷诘倪m應(yīng)性?
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