甘蓝SI相关基因BoCDPK14的克隆与分析

论文摘要

甘蓝自交不亲和性（self-incompatibility,SI）是柱头对相同单倍型的花粉产生的排斥或抑制反应。钙依赖蛋白激酶（calcium-dependent protein kinase, CDPK）是植物面对逆境信号时参与抗逆反应的重要元件。本文通过甘蓝自花授粉0～60min的柱头转录组数据分析,成功地筛选到一个受自花授粉诱导上调表达的基因BoCDPK14,该基因与拟南芥中参与植物逆境信号传导的钙依赖蛋白激酶基因高度同源。BoCDPK14基因开放阅读框1599bp,编码一种具有533个氨基酸残基的亲水性蛋白,可在大肠杆菌胞质中被诱导表达,其相对分子质量为60.4kD,表明BoCDPK14为活性胞质蛋白。该基因起始密码子上游2000bp的核苷酸序列中含有胁迫反应、激素反应、代谢调节等应答元件。BoCDPK14在甘蓝柱头、花粉、花蕾、花瓣和叶片中表达,且柱头中的表达量低于花粉。荧光定量PCR结果证实,BoCDPK14在0～60min的表达变化趋势与转录组分析结果一致。通过酵母双杂交发现,BoCDPK14蛋白激酶结构域与谷氨酸受体通道蛋白BoGLR2.8d存在相互作用,表明BoCDPK14可能是参与SI反应过程的新蛋白。本研究结果表明BoCDPK14可能作为Ca2+信号元件参与甘蓝柱头响应花粉刺激的分子过程,这为甘蓝自交不亲和的进一步研究和利用提供了新内容。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 材料
•   1.2 SI甘蓝自花、异花授粉后转录组测序及自花授粉相关特异序列的筛选
•   1.3 生物信息学分析
•   1.4 BoCDPK14基因全长及激酶域的克隆
•   1.5 原核表达
•   1.6 亚细胞定位表达分析
•   1.7 组织特异性表达分析
•   1.8 甘蓝酵母双杂交筛选
•     1.8.1 诱饵蛋白毒性及自激活活性检测
•     1.8.2 文库阳性克隆的初步鉴定、测序和生物信息学分析
•     1.8.3 点对点回转阳性验证
• 2 结果与分析
•   2.1 BoCDPK14转录水平分析
•   2.2 BoCDPK14的克隆
•   2.3 BoCDPK14的结构分析
•   2.4 BoCDPK14基因的响应元件
•   2.5 甘蓝BoCDPK14的原核表达和亚细胞定位
•   2.6 甘蓝BoCDPK14基因的表达分析
•   2.7 甘蓝BoCDPK14功能域分析与截短体构建
•   2.8 重组诱饵载体毒性及自激活检测
•   2.9 甘蓝CDPK14激酶结构域与GLR2.8d蛋白相互作用
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 白晓璟,廉小平,王玉奎,张贺翠,刘倩莹,左同鸿,张以忠,谢琴琴,胡燈科,任雪松,曾静,罗绍兰,蒲敏,朱利泉

关键词: 甘蓝,基因,酵母双杂交,自花授粉,自交不亲和

来源: 作物学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 生物学,园艺

单位: 西南大学农学与生物科技学院,西南大学园艺园林学院,长江师范学院现代农业与生物工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(31572127),西南大学基本科研业务费专项资金项目(XDJK2017D073)资助~~

分类号: Q943.2;S635

页码: 1773-1783

总页数: 11

文件大小: 921K

下载量: 199