平; OF-ODPA?0F-4DPA :開花當天的胚珠(含纖維細胞)到開花后4天的胚珠(含纖維細胞); F-6DPA?F-16DPA :開花后6天的纖維到開花后16天的纖維;0-6DPA?0-16DPA :開花后 6天的胚珠到開花后16天的胚珠。本圖顯示GhCYP734AlL-l基因在纖維細胞中特異表達, 在根、莖、葉、花、子葉、下胚軸和胚珠幾乎不表達。圖中胚珠中的微弱表達可能是纖維細胞 從胚珠表面剝離時殘留的纖維細胞所致。
[0033] 圖4 :GhCYP734AlL-l基因在陸地棉野生型TM-I和其超短纖維突變體Ii-I的纖維 和胚珠中的表達;
[0034] TM-I :陸地棉野生型;Ii-I :超短纖維突變體;F0-0DPA:開花當天的胚珠纖維; F0-6DPA:開花后6天的胚珠纖維;F-10DPA :開花后10天的纖維細胞;0-10DPA :開花后10 天的胚珠。本圖顯示GhCYP734AlL-l基因在超短纖維突變體開花后6天的胚珠纖維中和 開花后10天的纖維細胞中的表達遠遠低于其野生型相同發(fā)育時期對應纖維和胚珠中的表 達。說明GhCYP734AlL-l基因在纖維伸長過程中具有重要作用。
[0035] 圖5 :含GhCYP734AlL-l基因的植物表達載體的結構圖;
[0036] 其中 CaMV 35S 代表 CaMV 35S 啟動子;GhCYP734AlL-l 代表 GhCYP734AlL-l 基因 cDNA ; Ter代表終止子;LB代表T-DNA左邊界;RB代表T-DNA右邊界。
[0037] 圖6 :本發(fā)明優(yōu)選的植物表達載體pC-CaMV 35S-GhCYP734AlL-l結構圖;
[0038] 其中GusPlus-His6代表⑶SPlus報告基因,該基因在C端融合了 His6序列標簽; NPTII代表新霉素磷酸轉移酶基因,具有卡拉霉素抗性;Ter :Nos終止子;CaMV35S :來源于 花椰菜花葉病毒的植物組成性啟動子;LB :T-DNA左邊界;RB :T-DNA右邊界。植物表達載體 為改造的PCambia載體(詳見實施例三)。
[0039] 圖7 :本發(fā)明優(yōu)選的反義抑制GhCYP734AlL-l基因植物表達載體pC-CaMV 35S-反 義GhCYP734AlL-l結構圖。其中GusPlus-His6代表⑶SPlus報告基因,該基因在C端融 合了 His6序列標簽;NPTII代表新霉素磷酸轉移酶基因,具有卡拉霉素抗性;Ter :Nos終止 子;CaMV35S :來源于花椰菜花葉病毒的植物組成性啟動子;LB :T-DNA左邊界;RB :T-DNA右 邊界。植物表達載體為改造的PCambia載體(詳見實施例三)。
[0040] 圖8 :轉基因棉花的鑒定;
[0041] 其中A :轉基因棉花的組織化學鑒定,WT:非轉基因棉花(野生型),作對照; pC-CaMV35S-反義GhCYP734AlL-l為反義抑制GhCYP734AlL-l基因的轉基因棉花葉片; PC-CaMV35S-GhCYP734AlL-l代表超量表達GhCYP734AlL-l基因的轉基因棉花葉片;
[0042] 其中B :超量表達GhCYP734AlL-l轉基因棉花的擴增驗證,M :DNA marker2000 ; H2O :以水為PCR擴增模板,作空白對照;+ :以pC-CaMV 35S-GhCYP734AlL-l質(zhì)粒為PCR擴增 模板,作陽性對照;1和2 :超量表達GhCYP734AlL-l轉基因棉花1#和2#。
[0043] 其中C :反義抑制GhCYP734AlL-l轉基因棉花的擴增驗證,M :DNA markerl5 : 非轉基因棉花(野生型),作陰性對照;H2O :以水為PCR擴增模板,作空白對照;+ :以 pC-CaMV35S-反義GhCYP734AlL-l質(zhì)粒為PCR擴增模板,作陽性對照;1?3 :反義抑制 GhCYP734AlL-l轉基因棉花1#?3#。
[0044] 圖9 :轉基因棉花中GhCYP734AlL-l基因的表達分析;
[0045] 其中A :反義抑制GhCYP734AlL-l轉基因棉花纖維中GhCYP734AlL-l基因的表達 分析,WT:非轉基因棉花(野生型);S1?S13:反義抑制GhCYP734AlL-l轉基因棉花1#? 13# 〇
[0046] 其中B :超量表達GhCYP734AlL-l轉基因棉花葉片中GhCYP734AlL-l的表達分析, WT :非轉基因棉花(野生型);01?014:超量表達GhCYP734AlL-l轉基因棉花1#?14#。
[0047] 本圖表明,通過棉花遺傳轉化,獲得GhCYP734AlL-l基因表達水平增加和降低的 轉基因棉花。
[0048] 圖10 :超量表達GhCYP734AlL-l基因?qū)γ藁ㄖ仓晟L發(fā)育的影響;
[0049] 其中A :非轉基因棉花(野生型)和超量表達GhCYP734AlL-l轉基因棉花植株的 生長狀況;左為野生型棉花植株,右為超量表達GhCYP734AlL-l轉基因棉花植株,標尺= IOcm0
[0050] 其中B :野生型棉花葉片和轉基因棉花葉片的比較;左為野生型棉花成熟葉片,右 上為轉基因棉花幼葉,右下為轉基因棉花成熟葉片,標尺=l〇cm。
[0051] 其中C :野生型棉花葉片和轉基因棉花葉片的葉綠素含量比較;WT:非轉基因棉花 (野生型)葉片;01:超量表達GhCYP734AlL-l轉基因棉花葉片。
[0052] 其中D :野生型棉花葉片和轉基因棉花葉片的氣孔開閉情況;下圖為非轉基因棉 花(野生型)葉片上氣孔的開閉情況,上圖為轉基因棉花葉片上氣孔的開閉情況。
[0053] 圖11 :反義抑制GhCYP734AlL-l基因?qū)γ藁ɡw維長度的影響;
[0054] 其中A:棉花成熟纖維的長度比較;WT :非轉基因棉花(野生型);S1:反義抑制 GhCYP734AlL-l轉基因棉花1#株系;
[0055] 其中B :棉花胚珠離體培養(yǎng)體系中,非轉基因棉花(野生型)和反義抑制 GhCYP734AlL-l轉基因棉花纖維的生長情況;WT :非轉基因棉花(野生型);S1:反義抑制 GhCYP734AlL-l轉基因棉花1#株系;
[0056] 其中C :成熟纖維的纖維長度測量統(tǒng)計,野生型和轉基因纖維各檢測20粒,經(jīng)過纖 維梳理后測量其長度。WT:非轉基因棉花(野生型);S1:反義抑制GhCYP734AlL-l轉基因 棉花1#株系。
【具體實施方式】
[0057] 本發(fā)明實例中的試劑藥品未做具體說明的均為普通市售,材料方法未做具體說明 的均參考《分子克隆實驗指南》(Sambrook和Russell, 2001)。
[0058] 在本發(fā)明的下述實例中,所用的棉花實驗材料為冀棉14(Gossypium hirsutum cv. Jimianl4),為生產(chǎn)上栽培品種;TM-I (Gossypium hirsutum cv. TM-1)及其超短纖維突 變體(ligon lintless-1,Ii-I)。野生型TM-I從每次播種的Ii-I突變體中分離出來(Ii-I 突變體是一個顯性突變體,純合體致死。因此每季只需要收獲突變體種子,該種子播種后長 出的棉花幼苗中有一部分是分離出來的野生型,即TM-1),Ii-I突變體來自中國農(nóng)科院棉 花研宄所種質(zhì)庫,公開發(fā)放。
[0059] 實施例I GhCYP734AlL-l基因的克隆和序列分析
[0060] 1、棉花RNA的提取
[0061] 選取約3g新鮮棉花材料,在液氮中迅速磨成精細粉末,裝入50mL離心管,加入 15ml65°C預熱的 RNA 提取液(2% CTAB (W/V),2% PVP (W/V),lOOmmol/L Tris-HCl (ρΗ8· 0), 0. 5g/L亞精胺,2.0mol/L NaCl,2%巰基乙醇(V/V),使用前加入)),顛倒混勻。65°C水浴 3?lOmin,期間混勻2?3次。氯仿:異戊醇(24 : 1)抽提2次(10,000r/min,室溫,5min)。 取上清,加入1/4體積10m〇l/L LiCl溶液,4°C放置6h,以氯仿:異戊醇(24 : 1)各抽提 1次(10, 000r/min,室溫,5min)。加2倍體積的無水乙醇,在-70°c冰箱沉淀30min以上。 12,000r/min,4°C離心20min,棄上清。沉淀用200 yL的DEPC處理水溶解。酚(ρΗ4·5): 氯仿:異戊醇(25 : 24 : 1)、氯仿:異戊醇(24 : 1)各抽提1次(10,000r/min,室溫, 5min)。加1/10體積3mol/L NaAc溶液和2. 5倍體積的無水乙醇,在-70°C冰箱沉淀30min 以上。12,0001'/11^11,4°〇離心201^11,棄上清。沉淀用70%的酒精漂洗一次,風干。加20(^1^ 的DEPC處理水溶解。用非變性瓊脂糖凝膠電泳和紫外分光光度計掃描檢測RNA的質(zhì)量。
[0062] 2、cDNA 合成
[0063] 以棉花各種樣品總RNA,用試劑盒(Fermentas)合成cDNA-鏈。具體方法為:取 約10 μ g總RNA到DEPC處理的擴增管中,加入1 μ L 2. 5 μ mol/L 01 igo-dT,加