文献类型： 中文期刊

作者： 张贤 ¹ ; 王建红 ¹ ; 曹凯 ¹ ; 庄俐 ¹ ; 曹卫东 ¹ ;

作者机构： 1.浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所;中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

关键词： 紫云英;LEAFY(LFY);成花;生物信息学分析;表达分析

期刊名称： 农业生物技术学报

ISSN： 1674-7968

年卷期： 2018 年 26 卷 08 期

页码： 1328-1341

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 紫云英(Astragalus sinicus)作为重要的蜜源植物和绿肥作物,对促进作物增产具有重要作用。根据当地的耕作制度,选育花期适当的品种是紫云英重要的育种目标。LEAFY(LFY)是植物花分生组织的特异基因,而目前关于紫云英LEAFY基因的研究尚无报道。为探究紫云英中LEAFY基因的功能,本研究采用Illumina Hiseq和c DNA末端快速克隆(rapid-amplification of c DNA ends,RACE)技术对紫云英LEAFY基因序列进行克隆;采用生物信息学分析软件对LEAFY基因进行生物信息学分析;采用q RT-PCR揭示该基因在不同组织中的表达特性;采用表达载体构建、侵染以及转基因T2代纯合株系的生长发育表型特征统计分析鉴定紫云英LEAFY基因功能。本研究获得的LEAFY基因全长c DNA长度为1 400 bp(Gen Bank No.MH352146),含有1个1 191 bp长的开放阅读框;编码的蛋白质含有396个氨基酸,含22个α螺旋和5个β折叠,其分子量为44.72 k D,理论等电点为6.41;编码的氨基酸序列与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)等物种的LEAFY蛋白相似性均在80%以上,具有高度的同源性;q RT-PCR分析结果表明,紫云英LEAFY基因在各组织中的表达量由高到低依次为花芽、花、叶、叶芽、根、茎和荚;超表达LEAFY基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)实验结果发现,超表达LEAFY基因拟南芥株系的出苗至抽薹天数比野生型平均早3 d,出苗至开花天数比野生型平均早2 d,开花数比野生型平均多1.79个。本研究表明紫云英LEAFY基因与豆科物种均有较高的同源性,在其花芽中表达量最高,并证实LEAFY基因可能调控其开花机制,为通过分子技术改良该物种成花提供理论依据,对农业生产具有重要意义。