陆地棉胆色素原脱氨酶基因的克隆及表达分析

发布时间：2024-11-03 07:17

　　 叶色突变体是研究高等植物叶绿素代谢、叶绿体发育、光合作用和激素生理等一系列生理代谢过程的理想材料,也是遗传和育种研究中的重要材料。胆色素原脱氨酶(porphobilinogen deaminase, PBGD)是植物叶绿素生物合成的关键酶。本研究以陆地棉(Gossypium hirsutum)'鲁棉418'的花斑叶突变体为材料,克隆了4个GhPBGDs,分别命名为GhPBGD1A (GenBank No. MN849924)、GhPBGD1D (GenBank No. MN849925)、GhPBGD2A (GenBank No. MN849926)和GhPBGD2D (GenBank No. MN849927)。测序结果表明,正常叶片与花斑叶片中的4个基因序列相同;4个基因均含有5个外显子和4个内含子,预测结果均定位于叶绿体;进化分析表明,GhPBGD蛋白与拟南芥(Arabidopsis thaliana)和油菜(Brassica napus)的PBGD同源蛋白亲缘关系较近。另外,4个基因启动子顺式作用元件中含有光响应元件、厌氧环境及多种激素相关的应答元件。qRT-PCR结果表明,4...

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【部分图文】：

叶绿素合成途径涉及15个酶促反应，玉米中PBGD基因突变使叶片呈花斑状，表型与上述棉花突变体相似(Huangetal.,2009)。因此，后续实验以PBGD基因为切入点开展研究。根据玉米ZmPB-GD基因比对陆地棉基因组数据库，发现陆地棉基因组中有4个PBGD基因，即Gh＿....

叶色变异是植物界重要的生命现象之一，其发生频率相对较高。叶色突变体类型丰富，来源广泛，形成的原因各不相同。黄化(失绿)突变是一种比较常见突变性状，是研究植物光合系统、抗病机制及激素生理等代谢过程的重要材料，也是分析鉴定基因功能和创制优异种质资源的理想材料。另外，芽黄作为指示性状已....

图3GhPBGD基因结构(A)和启动子顺式作用元件(B)图5GhPBGD基因在"鲁棉418"突变体正常叶植株不同组织中的表达

图4GhPBGD与其他PBGD家族蛋白的进化分析图6GhPBGD基因在"鲁棉418"突变体植株正常叶和花斑叶中的表达

本文编号：4010888