[00147631]落叶松ANT转录调控因子的分子特征及功能研究

落叶松是我国重要的用材和生态树种,具有极其重要的应用价值,同时作为裸子植物的典型代表,其种内蕴藏着丰富的基因资源。落叶松ANT类转录调控因子的分子特征及功能研究,对于揭示落叶松细胞分生能力的调控及生长发育的分子机制具有重要科学意义。项目通过三年的实施,取得了多个具有较高科学价值的研究成果。 具体研究成果如下： 1. 首次克隆获得落叶松AINTEGUMENTA （ANT） 转录因子全长编码序列,ANT转录因子基因全长1395 bp,编码464个氨基酸的蛋白质。蛋白质相对分子质量为52.377 kD,等电点为6.58,不稳定系数为52.52,属于不稳定蛋白。 2. 详细揭示了落叶松ANT转录因子的结构特征、系统进化特征和时空表达特征,落叶松ANT转录因子含有2个保守的AP2/ERF结构域,二级结构包括α-螺旋、β-折叠和环肽链。该转录因子与葡萄、银杏、大豆等物种的AINTEGUMENTA-like转录因子同源性很高,亲缘关系较近。 3. 成功构建了含有落叶松ANT转录因子基因的植物表达载体并进行遗传转化,获得了具有外源基因的转基因阳性植株。 4. 系统阐释了落叶松ANT转录因子的功能特征,通过转基因技术证实了落叶松ANT基因的异位表达可促使植株生育期提前,同时,落叶松ANT基因的表达会显著提高转基因植株的光合特性,增加转基因植株叶绿体色素和淀粉等内含物的含量。 该项目的开展和实施具有重要的创新之处： 1. 首次从裸子植物落叶松中分离、克隆到ANT转录因子的全长编码序列。 2. 首次详细阐明了落叶松ANT转录因子的结构特征、时空表达特征和系统进化特征。 3. 完成了植物表达载体的构建,利用转基因手段首次系统揭示了落叶松ANT转录因子基因的功能特征,为该基因的利用奠定了坚实的理论基础。 落叶松ANT转录调控因子的获得为采用基因工程手段获得高效生长能力的农作物或能源植物提供了优质的靶基因资源。因此,研究成果预期在速生转基因农作物或能源植物的品种改良方面具有巨大的应用潜力,特别是对速生落叶松的培育具有较高的应用价值。