《果實成熟特異轉錄因子MADS1的功能研究》是依託重慶大學，由王翊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：果實成熟特異轉錄因子MADS1的功能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王翊
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
果實成熟受許多因子調控，在研究番茄果實成熟過程中，我們克隆到一個果實成熟特異表達的MADS盒基因MADS1，而且在番茄成熟突變體rin 和Nr中表達較弱。本研究擬利用已克隆的番茄MADS1基因，構建該基因的超表達載體，轉化番茄rin和Nr突變體，篩選MADS1基因超表達的轉基因番茄突變體株系，根據番茄突變體果實能否恢復成熟狀態，分析番茄MADS1基因的功能；並構建該基因的RNAi沉默載體，轉化普通番茄，獲得MADS1目標基因沉默的番茄株系，研究MADS1基因對番茄果實成熟、抗病性和耐貯性的影響。利用合成的隨機20鹼基二聚體 DNA片段與凝膠移位結合分析技術，研究 MADS1 蛋白的DNA特異結合域，並通過酵母雙雜交技術，研究MADS1蛋白與其它MADS蛋白的相互作用。進一步明確MADS1蛋白調控果實成熟的作用機理。
結題摘要
本研究克隆得到一個與果實成熟特異因子SlMADS-rin高度同源的MADS-box基因SlMADS1，採用定量RT-PCR技術，研究了MADS1基因在番茄不同器官及不同發育時期的表達特性。結果表明，該基因在野生番茄AC++的營養器官，如根中幾乎不表達，而在繁殖器官，如花及果實中表達量很高，並且隨著果實的成熟表達量逐漸降低，在突變體Nr及rin的果實中表達量亦隨其成熟度逐漸降低，由此可見，該基因可能與果實成熟調控密切相關。為進一步揭示該基因的生理功能，構建了MADS1目標基因超表達和沉默載體並培育了多個轉基因番茄株系，研究發現MADS1沉默株系表現出果實成熟提前的現象，而超表達轉基因番茄果實及其他未見明顯表型；通過類胡蘿蔔素的提取鑑定發現MADS1沉默果實的類胡蘿蔔素積累明顯高於發育同時期的野生型果實；乙烯釋放量檢測表明，沉默轉基因株系番茄的乙烯釋放量較野生型高2-4倍，而超表達轉基因番茄的乙烯釋放量比野生型低2倍左右。 三重反應實驗結果表明在沒有添加ACC的情況下MADS1沉默株系幼苗表現出下胚軸變短的現象，並且沉默株系幼苗對ACC的敏感度明顯高於野生型幼苗，並且沉默幼苗中參與乙烯合成的基因表達量都大量上調；而MADS1在ACC處理野生型幼苗過程中隨著ACC濃度的升高表達量逐漸降低，由此進一步證明了MADS1調控了乙烯的合成過程。利用酵母雙雜交技術分析了MADS1與其他MADS-box家族蛋白的相互作用，發現MADS1與MADS-RIN之間存在相互作用。通過以上研究表明MADS1基因編碼了一個果實成熟的負調控因子，這是目前發現的第一個作為負調節因子調控番茄果實成熟的MADS-box家族轉錄因子。因此，該研究成果對果實成熟調控網路的完善做出了重要貢獻。
