DREB和XET基因聚合表达调控月季耐寒和生长的分子基础

据我们研究，将蒺藜苜蓿耐寒相关基因MtDREB1C导入月季后，获得耐寒性显著增强的转基因月季；将MtDREB1C和月季根茎伸长生长相关基因RcXET构建在一个聚合表达载体中，转化月季后获得再生转化植株。本课题在此基础上，运用分子杂交、定量PCR分析转入基因的表达特性；通过生理指标测定分析转基因植株的耐寒性、生长势；通过基因表达差异分析，筛查出MtDREB1C诱导表达或MtDREB1C/RcXET聚合表达时的特异表达基因，经连接、测序、比对，预测这些特异基因的功能，分析它们与耐寒、生长的相关性，以及受MtDREB1C/RcXET聚合表达调控的相关性，解析转基因月季耐寒和生长调控的分子基础。本研究将获得一批受MtDREB1C/RcXET聚合表达调控的特异基因，为采用基因工程技术同时改良月季多种性状提供依据，同时也可为已选育的强耐寒性、强生长势月季的后续开发利用创造条件。

本项目围绕MtDREB1C（蒺藜苜蓿干旱响应元件绑定蛋白基因）和RcXET（月季木葡聚糖转葡糖苷酶基因）两个基因的鉴定、拼接、聚合转化月季、以及转化植株鉴定与分子基础研究，取得了一定的进展和成果。完成基金项目号标注论文8篇, 其中SCI收录论文3篇；申请专利4项，其中2项授权，较好地完成预期目标。成果归纳起来主要包括以下几个方面：.1) 发明了一种DNA串联重复序列快速构建方法，可用于DREB类转录因子的鉴定。通过构建一系列拟南芥旱响应元件DRE同向串联重复序列，及其在DREB酵母单杂交中的应用，揭示了同向串联重复序列的形成机制及其应用前景。.2) 发明了双基因表达载体快速构建法，可用于双基因或多基因表达调控。通过快速构建MtDREB1C和RcXET双基因表达载体，揭示其形成机制，为双基因或多基因表达调控研究的展开提供了新思路。.3) 发现月季体胚形态发生的关键因子，大大提高了月季再生频率。这些关键作用大大提高月季再生频率。.4) 进行月季双基因聚合转化，改良了月季耐逆性和生长势。以月季为转化材料，进行了MtDREB1C和RcXET双基因聚合转化研究，分子检测表明双基因整合到月季基因组中并表达，生理检测表明耐逆和生长都有明显改良，突显了双基因聚合转化的应用前景。.5) 通过月季聚合转化植株进行cDNA-SRAP和转录组分析，发掘了部分月季耐逆相关基因资源。采用cDNA-SRAP对月季聚合转化植株进行定性分析，发现有36个基因片段表达量上调，24个基因片段表达量下调；采用高通量测序方法对其进行定量分析，产生了12.7GB数据，为下一步发掘更多月季耐逆相关基因资源奠定了基础。.6) 发现月季耐逆和开花的相关基因，获得又一基金支持。