1. 研究目的与意义
通过实验得到鹅掌楸ap2基因并对其功能进行初步验证,并通过进化分析获得鹅掌楸在植物进化中的位置。
植物ap2基因是植物花发育相关基因,是植物ap2基因家族成员之一。
最新研究表明该基因不仅调控花发育,还对茎尖分生组织干细胞也具有调控作用,因此对该基因研究有助于对木本植物花器官和干细胞发育调控具有重要意义。
2. 国内外研究现状分析
AP2基因作为调控植物花发育的功能基因,参与花分生特性建立、花器官的特性特化以及形成调控。目前对模式植物拟南芥、金鱼草的研究已经相当透彻,以此为基础,基本清楚了双子叶植物花器官发育的遗传控制机理,建立了著名的花器官发育的ABC模型,并得到了不断的补充。在拟南芥的研究中发现,大多数花发育基因属于MAD-box基因家族,唯独AP2基因具有独特的结构特征,其编码的蛋白在植物中广泛存在,并且参与植物的生长发育以及多种生理生化反应的信号转导。这类具有保守结构的转录因子首次被提出是在1994年,Jufuku和他的同事在研究中发现了AP-ETALA2(AP2)转录因子,并且首次鉴定出拟南芥中AP2基因的AP2/EREBP结构域。随后在1995年,Ohme-Takagi和Shinshii从烟草中分离出四个可以与乙烯反应结合蛋白EREBPs它们可以和乙烯反映元件GCC-box结合。1997年Zhou等又在番茄中发现了与抗番茄病毒有关的蛋白Ptr4、Ptr5和Ptr6,这些蛋白都具有与AP2结构域相同的保守结构,也将其归为AP2类基因。此后在许多植物中AP2类基因被陆续发现。
到目前为止,已经确定AP2/EREBP转录因子参与植物的发育调控、生长调节和组织器官的特化作用,除了与发育相关外,AP2基因家族也展现了多种抗性相关的作用,包括乙烯、脱落酸和病原体感染的抗性反映。3. 研究的基本内容与计划
一、筛选鹅掌楸转录组数据寻找ap2基因mrna序列;
二、分析鹅掌楸ap2mrna序列并设计引物克隆基因;
三、构建鹅掌楸ap2基因表达载体并在拟南芥中进行功能验证;(三月-五月)
