山楂自交亲和性突变体‘紫珍珠’的遗传分析
发布时间：2021-08-09 12:23
山楂（Crataegus pinnatifida Bge.）是蔷薇科（Rosaceae）山楂属（Crataegus spp.）果树。作为我国重要的果树种质资源之一,其自交不亲和机制的研究尚未见报道,而‘紫珍珠’作为目前发现的唯一山楂自交亲和性的种质资源,为探究山楂自交亲不和性的分子机制及山楂属植物的自交不亲和机制提供了重要的研究材料。本研究一方面利用蔷薇科果树基因组数据库对核酸酶数据进行生物信息学分析,分别在5’UTR和3’UTR区域设计引物克隆‘紫珍珠’S-RNase基因,并通过NCBI数据库、Lasergene、MEGA7.0和SWISS MODLE软件进行同源比对、结构分析、系统进化树分析和蛋白三级结构分析;另一方面设计‘紫珍珠’的自交及杂交授粉试验,通过对自交和杂交后代群体的遗传分析,来讨论其自交亲和性突变的原因。结果如下:（1）从‘紫珍珠’中克隆出两条长度分别为960 bp和843 bp的全长S-RNase基因序列,分别命名为ZZZS1-RNase和ZZZS2-RNase。登录到GeneBank的ID分别为MG385836和MG38...
【文章来源】：河北科技师范学院河北省
【文章页数】：49 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山楂‘紫珍珠’S-RNase基因PCR扩增产物电泳图
本研究中克隆得到的 ZZZS1-RNase 基因中含有 1 个大小为 276 bp 的内含子，外显子序列可编码 227 个氨基酸残基；ZZZS2-RNase 基因含有 1 个大小为 162 bp的内含子，外显子序列可编码 226 个氨基酸残基。据 BLAST 比对分析结果确定ZZZS1-RNase 和 ZZZS2-RNase 基因均属于 RNase T2 基因家族。通过 SignalP 预测信号肽，使用 NCBI 的 CDD（Conserved Domain Database）对 ZZZS1-RNase 和ZZZS2-RNase 进行保守结构域分析，结果表明，‘紫珍珠’ZZZS1-RNase 和ZZZS2-RNase 与苹果属、梨属、李属 S-RNase 氨基酸序列结构相似，都具有保守的结构域和高变区。保守结构域共 5 个（C1、C2、C3、RC4 和 C5），高变区（HV）1 个，位于保守区 C2 和 C3 之间，前端都带有１个信号肽（图 4）。第一个保守区域位于第 29-45 氨基酸残基之间；第二个保守区域位于第 58-67 氨基酸残基之间；第三个保守区域位于 114-131 氨基酸残基之间；第四个保守区域位于 142-156氨基酸残基之间；第五个保守区域位于 171-180 氨基酸残基之间，其中高变区位于 78-89 氨基酸残基之间。
17进化距离刻度标尺=0.1；Scale bar=0.1;图 5 S-RNases 系统进化树Fig. 5 Phylogenetic tree of S-RNases.5 山楂 S-RNase 基因的空间三级结构对‘紫珍珠’花柱 ZZZS1-RNase 和 ZZZS2-RNase 基因的氨基酸进行维空间结构模拟，利用 SWISS MODEL 在线预测，搜索包含在 SM
【参考文献】：
期刊论文
[1]果树无融合生殖研究进展[J]. 闫弯弯,张晓娜,周瑞金,李桂荣,扈惠灵. 河南科技学院学报(自然科学版). 2018(03)
[2]甜樱桃‘拉宾斯’自交亲和性与SFB4′基因的关系研究[J]. 李洋,李长龙,王晶,闫国华,张晓明,李威,张开春,李天忠. 园艺学报. 2015(07)
[3]2个中亚杏S-RNase基因全长的克隆与序列分析[J]. 李亚兰,刘小芳,刘海楠,李文慧,冯建荣. 果树学报. 2015(06)
[4]中国山楂育种现状及相关分子标记研究进展[J]. 杨明霞,温映红,崔克强,侯东梅,陈明昌. 中国农学通报. 2015(13)
[5]4个枇杷品种S基因型鉴定及新基因S31-RNase序列分析[J]. 杨芩,付燕,王永清,陶炼,邓群仙,范建新,邓仁菊. 果树学报. 2015(01)
[6]无融合生殖与柑橘多胚现象的研究进展[J]. 张斯淇,徐强,邓秀新. 植物科学学报. 2014(01)
[7]湖北海棠DNA的CTAB改良法提取及其SSR反应体系优化[J]. 吴瑞姣,刘连芬,丁方兵,陈琳琳,钱关泽. 基因组学与应用生物学. 2013(02)
[8]南疆杏品种自交不亲和S-RNase基因型的鉴定[J]. 姜新,曹晓艳,王大江,冯建荣,刘月霞,樊新民. 果树学报. 2012(04)
[9]苹果属植物无融合生殖研究进展[J]. 吴曼,王蓓,董彦,沈向,毛志泉. 山东农业科学. 2010(07)
[10]11个中国杏品种S-RNase基因的检测与序列分析[J]. 吴俊,谷超,张绍铃,张树军,宋宏峰,赵习平,刘铁铮. 南京农业大学学报. 2008(04)
本文编号：3332062
【文章来源】：河北科技师范学院河北省
【文章页数】：49 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山楂‘紫珍珠’S-RNase基因PCR扩增产物电泳图
本研究中克隆得到的 ZZZS1-RNase 基因中含有 1 个大小为 276 bp 的内含子，外显子序列可编码 227 个氨基酸残基；ZZZS2-RNase 基因含有 1 个大小为 162 bp的内含子，外显子序列可编码 226 个氨基酸残基。据 BLAST 比对分析结果确定ZZZS1-RNase 和 ZZZS2-RNase 基因均属于 RNase T2 基因家族。通过 SignalP 预测信号肽，使用 NCBI 的 CDD（Conserved Domain Database）对 ZZZS1-RNase 和ZZZS2-RNase 进行保守结构域分析，结果表明，‘紫珍珠’ZZZS1-RNase 和ZZZS2-RNase 与苹果属、梨属、李属 S-RNase 氨基酸序列结构相似，都具有保守的结构域和高变区。保守结构域共 5 个（C1、C2、C3、RC4 和 C5），高变区（HV）1 个，位于保守区 C2 和 C3 之间，前端都带有１个信号肽（图 4）。第一个保守区域位于第 29-45 氨基酸残基之间；第二个保守区域位于第 58-67 氨基酸残基之间；第三个保守区域位于 114-131 氨基酸残基之间；第四个保守区域位于 142-156氨基酸残基之间；第五个保守区域位于 171-180 氨基酸残基之间，其中高变区位于 78-89 氨基酸残基之间。
17进化距离刻度标尺=0.1；Scale bar=0.1;图 5 S-RNases 系统进化树Fig. 5 Phylogenetic tree of S-RNases.5 山楂 S-RNase 基因的空间三级结构对‘紫珍珠’花柱 ZZZS1-RNase 和 ZZZS2-RNase 基因的氨基酸进行维空间结构模拟，利用 SWISS MODEL 在线预测，搜索包含在 SM
【参考文献】：
期刊论文
[1]果树无融合生殖研究进展[J]. 闫弯弯,张晓娜,周瑞金,李桂荣,扈惠灵. 河南科技学院学报(自然科学版). 2018(03)
[2]甜樱桃‘拉宾斯’自交亲和性与SFB4′基因的关系研究[J]. 李洋,李长龙,王晶,闫国华,张晓明,李威,张开春,李天忠. 园艺学报. 2015(07)
[3]2个中亚杏S-RNase基因全长的克隆与序列分析[J]. 李亚兰,刘小芳,刘海楠,李文慧,冯建荣. 果树学报. 2015(06)
[4]中国山楂育种现状及相关分子标记研究进展[J]. 杨明霞,温映红,崔克强,侯东梅,陈明昌. 中国农学通报. 2015(13)
[5]4个枇杷品种S基因型鉴定及新基因S31-RNase序列分析[J]. 杨芩,付燕,王永清,陶炼,邓群仙,范建新,邓仁菊. 果树学报. 2015(01)
[6]无融合生殖与柑橘多胚现象的研究进展[J]. 张斯淇,徐强,邓秀新. 植物科学学报. 2014(01)
[7]湖北海棠DNA的CTAB改良法提取及其SSR反应体系优化[J]. 吴瑞姣,刘连芬,丁方兵,陈琳琳,钱关泽. 基因组学与应用生物学. 2013(02)
[8]南疆杏品种自交不亲和S-RNase基因型的鉴定[J]. 姜新,曹晓艳,王大江,冯建荣,刘月霞,樊新民. 果树学报. 2012(04)
[9]苹果属植物无融合生殖研究进展[J]. 吴曼,王蓓,董彦,沈向,毛志泉. 山东农业科学. 2010(07)
[10]11个中国杏品种S-RNase基因的检测与序列分析[J]. 吴俊,谷超,张绍铃,张树军,宋宏峰,赵习平,刘铁铮. 南京农业大学学报. 2008(04)
本文编号：3332062
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