核桃JrWOX4b基因的克隆和功能分析

[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑.[方法]以核桃品种'林早香'(Juglans?regia?'Linzaoxiang')的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列;利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析;构建该基因与黄色荧光蛋白(Yellow?Fluorescent?Protein,YFP)标签的融合表达载体进行亚细胞定位分析;通过对银腺杨'84K'的遗传转化,分析其功能.[结果]JrWOX4b基因的编码序列(Coding?sequence,?CDS)长度为678?bp,编码226个氨基酸,分子量为25.42?KDa.所编码氨基酸序列的多重比对及系统进化分析结果显示:核桃JrWOX4b与山核桃属的长山核桃同源蛋白遗传关系最近,与壳斗科栎属白栎次之,而与禾本科的黍稷和二穗短柄草的亲缘关系最远.JrWOX4b基因过表达植株的表型分析结果显示:JrWOX4b的过表达和对照植株生长发育均正常,但在相同培养条件下,JrWOX4b基因的过表达能够显著增加杨树的不定根数量,2周龄过表达植株不定根数量为对照植株的3?～?4倍,不定根长度是对照植株的1/2.[结论]从核桃中成功克隆了WOX基因家族成员JrWOX4b基因,其过表达可显著增加转基因植株的不定根数量.研究结果不仅能够为不定根发生调控机制的研究提供理论支撑,同时也为其他难生根木本植物的快速繁殖提供优良基因资源.