摘要
GI(GIGANTEA)是节律相关基因,在植物控制节律输出和开花调控中具有重要作用.为探索GI基因在高羊茅(Festuca arundinacea)中的生物学功能,本研究运用cDNA末端快速扩增法(rapid amplification of cDNA ends,RACE)克隆和染色体步移法扩增得到该基因序列和启动子序列,并对其进行生物信息学分析.序列分析表明,FaGI基因(GenBank No.MZ540915)序列全长3869 bp,其开放阅读框为3447 bp,编码1149个氨基酸.启动子序列2371 bp,有CURECORECR、GT1CONSENSUS、LTRE1HVBLT49和MYB识别位点多个顺式作用元件.系统进化树表明,FaGI基因编码的蛋白与草甸羊茅(Festuca pratensis)、黑麦草(Lolium perenne)、黑麦(Secale cereale)和小麦(Triticum aestivum)等禾本科植物同源蛋白的进化关系比较近.亚细胞定位显示其定位在细胞核,说明该蛋白可能在细胞核中发挥作用.荧光定量分析不同光照处理和不同发育阶段下的表达模式.结果显示,FaGI基因的表达受光周期和生物钟的调控,不同发育时期其表达量不同,苗期的表达量最高,进入生殖生长阶段其表达量下降.构建p1300-FaGI过表达载体转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),结果显示,FaGI过表达拟南芥能上调AtCCA1(CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1)和AtTOC1(TIMING OF CAB EXPRESSION 1)表达,下调AtFT(FLOWERING LOCUS T)和AtCO(CONSTANS)表达.该研究结果为后续验证高羊茅FaGI基因功能提供理论依据.
基金项目
国家自然科学基金(31860674)
贵州省高层次创新型人才持续培养项目(黔科合人才[2016]4024)
贵州省高层次创新人才培养项目(黔科合平台人才[2018]5634)
贵州省科技计划(黔科合平台人才[2020]5005)
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