白菜叶缘裂刻候选基因的预测与分析

发布时间：2017-12-15 01:26

  本文关键词：白菜叶缘裂刻候选基因的预测与分析

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【摘要】：叶缘裂刻不仅是一个易于识别的形态性状,也是与植物光合、抗逆性相关的重要农艺性状。本研究前期工作中,基于叶缘裂刻主效QTL近等基因系(NIL)与轮回亲本RcBr构建的NIL-F2群体,对裂刻基因进行精细定位,在此基础上进行候选基因预测,并对候选基因结构和表达特性进行分析。研究结果将对叶裂相关基因的克隆及分子机理研究奠定基础,主要研究结果如下:1.RcBr和NIL形态观察及光合参数测定以叶缘裂刻RcBr和近等基因系NIL为材料,通过扫描电子显微镜在不同倍数下观察,RcBr的叶缘成层状排列,而NIL叶缘相对光滑、平整,观察到的结果与肉眼观察一致。通过光合参数测定表明,RcBr影响了叶绿素的生物合成,进而导致光合效率升高,在光合作用中具有显著优势。2.精细定位及候选基因预测基于构建的NIL-F2群体,叶缘裂刻的有无符合单基因控制的3:1分离规律。选取NIL-F2群体中1060株隐性纯合个体对WXInDel-31和BrID10909两个标记引物进行验证,并用两标记间多态性引物筛选重组单株,最终将叶缘裂刻基因定位在WXInDel-33和BrID10909之间,物理距离为44.7kb。定位区间内Bra009489基因与拟南芥AT5G04060基因功能类似,编码脱水响应蛋白,该蛋白在叶缘形成中有表达。因此,预测该基因为叶缘裂刻性状的候选基因。3.Bra009489基因生物信息学分析Bra009489基因全长2284bp,含有7个编码序列(CDS),共编码590个氨基酸的蛋白。分析表明,Bra09489基因没有N-端信号肽为非分泌型蛋白;Bra009489蛋白含有多种修饰性位点,含有1个甲基转移酶结构域;聚类分析表明与拟南芥脱水响应蛋白具有高度同源性。4.Bra009489基因结构及多样性分析克隆测序及比对分析表明,Bra009489基因在叶缘裂刻与近等基因系NIL材料上主要存在SNP位点的差异,同时在蛋白翻译过程中RcBr末端CDS5编码区发生移码现象引起蛋白翻译提前终止。通过对Bra009489基因的多样性分析比对,得到同样结果。5.Bra009489基因表达模式分析通过对Bra009489基因的时空表达模式分析发现,Bra009489基因在RcBr和NIL材料的不同时期和组织中表达趋势相同,在有叶缘裂刻植株上的相对表达量均高于叶缘全缘植株,且在六叶期差异极显著。在叶片嫩叶期、四叶期、八叶期、茎部、根部等组织中相对表达量较低,表现为差异显著,在叶片中的相对表达量要高于茎和根部。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S634.3

【参考文献】

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本文编号：1290135