小麦TaCO9基因的克隆及功能分析

为了明确TaCO9-1A基因在小麦生长发育中的具体调控机理,该研究以同源克隆的方法成功获得了大麦(Hordeum vulgare)光周期基因HvCO9在小麦(Triticum aestivum)中的直系同源基因TaCO9,并对其进行生物信息学分析、亚细胞定位、转录激活以及表达模式分析;利用农杆菌侵染法转化拟南芥,并对过表达株系进行表型分析.结果表明:(1)TaCO9包含2个外显子和1个内含子,CDS区全长876 bp,编码291个氨基酸,蛋白序列含有特有的C C T结构域,且在不同物种间高度保守.(2)生物信息学分析表明,T aC O9基因编码的蛋白质分子量约为30.7 kD,等电点为6.24;T aCO9的启动子区含有光响应、激素应答和胁迫应答等多种顺式作用元件.(3)亚细胞定位和转录活性分析表明,TaCO9主要定位于细胞核中,且具有转录激活活性.(4)qRT-PCR结果表明,TaCO9基因在各个组织中均有表达,叶片中的表达量最高;在光照14 h条件下T aCO9的表达量显著高于光照10 h和12 h条件下的表达量,且T aCO9在大粒小麦'西农817'子房与籽粒中的表达量显著高于'中国春'.(5)经潮霉素筛选成功获得3个转基因拟南芥株系;进一步功能鉴定结果表明,过表达转T aC O9基因拟南芥植株的开花期迟于野生型(对照)3～4d,但角果和籽粒较野生型大.