藜麦原产于南美安第斯山,其籽粒是全营养食品,秸秆和全株是优质饲草。当前藜麦花发育调控机制不明,通过对日中性的W19和短日的W25两个光周期的藜麦进行MADS-Box家族鉴定和转录组测序分析,筛选获得发育相调控雌花发育相关的AGL11(AGAMOUS like 11)基因。为探索出藜麦CqAGL11基因在藜麦发育调控中的功能,克隆了CqAGL11基因,通过qRT-PCR、亚细胞定位、拟南芥过表达及VIGS(Virus-induced gene silencing)行了初步的功能分析,结果如下:(1)通过RT-PCR克隆CqAGL11基因,开放阅读框为672 bp,编码224个氨基酸。对CqAGL11编码的蛋白进行生物信息学分析发现其不存在跨膜结构域,说明CqAGL11蛋白不属于跨膜蛋白。对CqAGL11基因上游2000 bp启动子区域顺式作用元件预测,发现155个顺式作用元件,除核心启动子元件外含有参与光反应的保守DNA模块,光响应元件,说明CqAGL11可能受光信号的调控。CqAGL11蛋白与拟南芥At AGL11蛋白三级结构预测,结果显示,两个蛋白均有两个保守结构域,MADS＿MEF2＿like和K-box保守结构域,属于MADS-Box家族基因。(2)采用qRT-PCR的方法分析CqAGL11基因在藜麦品系W19和W25组织特异性的表达模式。发现CqAGL11在这两个不同光周期材料的根、茎、叶片及花序中均有表达,根、茎、叶片中的表达量均极显著低于开花期花序的表达量,随着植株的抽穗、开花到灌浆期,CqAGL11基因的表达量不断增加,灌浆期花序中的表达为最高。(3)构建了表达载体PBI121-CqAGL11-e GFP,并将重组载体PBI121-CqAGL11-e GFP注射到本氏烟叶(Nicotiana benthamiana)中,以p BI121-e GFP空质粒为对照。结果表明,p BI121-e GFP的绿色荧光信号在烟草叶片的表皮细胞细胞核和胞质中均有分布,而重组质粒35S::CqAGL11::GFP的绿色荧光信号则分布在细胞核中和细胞膜,说明藜麦CqAGL11Mirdametinib化学结构基因表达的蛋白产物定位于细胞核和细胞膜。(4)CqAGL11可在大肠杆菌中表达,原核表达分析表明,CqAGL11蛋白最佳诱导表达条件为0.01 mmol/L IPTG,诱导时间和温度分别为4 h和28℃。蛋白可溶性分析结果表明,CqAGL11可能以包涵体的形式存在。(5)对CqAGL11基因序列进行Blat分析,选取了一个保守片Image- guided biopsy段(CqAGL11Conservative Fragment,AC)和一个特异片段(CqAGL11 Specific fragment,AS)分别构建到烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)载体上。重组载体与TRV1菌液按体积1:1混合,注射到藜麦叶https://www.selleck.cn/products/q-vd-oph.html片背部。培养21 d,检测到该病毒载体转入藜麦植株中,实验组的CqAGL11基因表达量显著低于对照组,但在表型上未能观测到明显的表型差异。(6)构建CqAGL11基因的超表达载体转化拟南芥野生型和atagl11突变体,对侵染后的T2代过表达阳性植株和回补转基因拟南芥进行组织切片看内部结构,和果荚长度与每粒种子数统计,结果为:突变体和回补后的拟南芥果荚短于野生型和过表达。atagl11突变体和回补的拟南芥花柱短,野生型和过表达拟南芥花柱长。atagl11突变体果荚和回补的果荚长度短于野生型和过表达拟南芥果荚;atagl11突变体种子会呈现干瘪状,野生型、过表达和回补的拟南芥种子饱满。atagl11突变体果荚长度极显著短于野生型,对突变体回补后果荚长度与突变体果荚长度差异不显著。atagl11突变体种子数极显著低于野生型,回补后种子粒数显著高于突变体,过表达种子粒数显著高于野生型。从以上结果推测,CqAGL11基因可能在植物胚的发育中具有重要作用。