萝卜体细胞胚胎发生相关转录因子的鉴定及RsLEC2基因的功能验证.pdf

摘要

摘要

萝卜（RaphnaussativusL.）是我国重要的蔬菜作物，有较高的营养和药用价值。

萝卜是极难再生植物，在一定程度上阻碍了萝卜组织培养、基因工程育种及分子生物

学研究。LEAFYCOTYLEDON1（LEC1）、LEAFYCOTYLEDON1-LIKE（L1L）、LEAFY

COTYLEDON2（LEC2）、ABSCISICACIDINSENSITIVE3（ABI3）、FUSCA3（FUS3）、

BBMBABYBOOMSomaticembryogenesis,SE

（）是植物体细胞胚胎发生（）的关键调

控因子。本文利用生物信息学方法挖掘萝卜体细胞胚胎发生相关转录因子，对萝卜体

细胞胚胎发生相关转录因子基因和蛋白质结构特征进行了可视化分析，构建萝卜体细

PPI

胞胚胎发生相关转录因子的蛋白互作网络图，利用萝卜转录组数据分析萝卜体细

胞胚胎发生相关转录因子的组织表达特异性，构建萝卜胚胎发生相关基因和萝卜生长

素相关基因之间的调控通路图；构建RsLEC2过表达载体，通过农杆菌介导法转化拟

南芥野生型植株和萝卜植株，分析RsLEC2的功能。主要研究结果如下：

（1）在萝卜基因组中鉴定出9个体细胞胚胎发生相关转录因子RsLEC1、RsL1L、

RsABI3、RsFUS3-1、RsFUS3-2、RsLEC2-1、RsLEC2-2、RsBBM-1和RsBBM-2，分别

7216-713

定位在条染色体上。萝卜体细胞胚胎发生相关转录因子蛋白的长度在个氨

基酸之间，分子量在23.8-78.57kDa之间，理论等电点（PI）在5.38-7.64之间，除了

RsL1L蛋白等电点大于7外，其他蛋白等电点均小于7，为酸性蛋白；

26

（）系统发育树分析表明，所有胚胎发生相关的转录蛋白由个大的分枝组成：

LEC1、LL1、ABI3、FUS3、LEC2和BBM。萝卜和A.thaliana存在8个共线性基因，

萝卜和B.rapa、B.napus、B.carinata、B.oleracea、B.nigra以及B.juncea分别存在

11201731121ABI3s

、、、、和个共线性基因。结果表明，萝卜及其他十字花科植物的、

FUS3s、LEC2s和BBMs蛋白都具有相对保守的序列及结构；

（3）构建萝卜体细胞胚胎发生相关转录因子之间的蛋白互作网络，结果表明，

萝卜体细胞胚胎发生相关转录因子蛋白之间有很强的相互作用，而且与其他蛋白也有

相互作用，如QQS、AFP2、KEG、AP2、HY5、SRK2D、WRI1、AGL15等。以RsLEC1

蛋白为中心具有最多的互作蛋白，互作蛋白主要有NFYA、NFYB、NFYC、ABI、BZIP

等；

（4）转录组数据表明，萝卜体细胞胚胎发生相关转录因子在不同组织部位的表

达量有显著差异，其中RsLEC1、RsL1L、RsABI3、RsFUS3s、RsLEC2s和RsBBM-2

基因均在种子中表达，且表达量高，在其它部位的表达量比较少或不表达。在花、肉

I

重庆三峡学院硕士学位论文

质根根皮、肉质根根心、花序及叶片中均只有少数体细胞胚胎发生相关转录因子表达，

且表达量少。RsBBM-1只在花序中表达，RsLEC2-2只在种子中表达，且表达量较少。

推测萝卜难再生可能与体细