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儿菜(Brassica juncea var. gemmifera Lin.)是芥菜的一个变种,是一种长江流域普遍种植的蔬菜作物,属十字花科芸薹属。儿菜的生产主要集中在长江流域,其他地区并没有普及,产量不足以供应给其他地区。如果能提高其产量,对增加儿菜的供应量,满足市场需要具有重要的意义。利用分子生物学技术研究其侧芽(即儿菜的可食用部分)相关基因的表达,对于提高儿菜的产量提供技术支持。通过对拟南芥突变体的分析,发现在拟南芥中有一个调控植物侧芽发生的途径,即MAX途径。该途径包含了MAX1,MAX2,MAX3,MAX4基因的调控以及与生长素,细胞分类素和独脚金萌发素内酯三种激素的相互作用。目前,这些基因在豌豆,牵牛花和水稻中都有同源基因被克隆。本课题以儿菜和芥菜侧芽的表型特征和分子生物学特性为基础,重点对控制侧芽发生的MAX途径相关的几个基因进行研究。目前对儿菜中的这类基因研究还没有。我们以野生型儿菜和芥菜为材料对儿菜侧芽相关基因进行了研究,主要研究结果如下:(1)利用RT-PCR的方法在儿菜和芥菜根、侧芽等组织的mRNA中扩增相关基因片段,得到其cDNA序列,分别命名为eMAX2,eMAX3和eMAX4及jMAX2,jMAX3和jMAX4。与拟南芥相关基因的同源性分别为MAX2 84%,MAX3 56%,MAX4 87%。eMAX2和jMAX2基因片段,eMAX3和jMAX3基因片段的核苷酸序列完全一致,而eMAX4基因片段相对于jMAX4基因片段发生了几个点突变。(2)以儿菜和芥菜Actin基因的特异表达为参照,通过半定量RT-PCR分析,研究儿菜eMAX2,eMAX3和eMAX4基因与芥菜jMAX2,jMAX3和jMAX4基因的表达模式差异,结果表明MAX2基因在芥菜中的表达量明显高于在儿菜中的表达量,而MAX3基因和MAX4基因在儿菜和芥菜中的表达量几乎没有差别。(3)对儿菜和芥菜分别用生长素,细胞分裂素,独脚金萌发素内酯进行处理,然后通过半定量RT-PCR分析,研究这三种激素对MAX途径相关基因表达模式的影响,结果表明IAA和ZT对于MAX途径的相关基因没有直接的作用,而对儿菜和芥菜进行独脚金萌发素内酯处理后,MAX2基因的表达量有略微的增加,而MAX3和MAX4的表达量却没有什么明显的变化。