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： 灯盏花自交不亲和性相关基因克隆及表达分析
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY40.00(估)缴送 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 灯盏花自交不亲和性相关基因克隆及表达分析/.张薇著/.杨生超指导 |
| 出版发行项： | 2016.6 |
| 载体形态项： | 109页:;+图表 :;+30cm |
| 提要文摘： | 自交不亲和性(self-incompatibility，SI)是植物界中广泛存在的防止近交衰退和保持遗传多样性的重要机制，其实质是受多个关键基因调控的一个花粉识别信号传导过程。在SI的两种类型中，孢子体自交不亲和性较配子体自交不亲性进化程度更高，分子机理也更复杂。孢子体自交不亲和性在遗传上受一个带有复等位基因的多态性S基因座所控制，信号传导途径已比较清晰，但其研究主要集中于芸薹属植物，而对其他植物的孢子体自交不亲和性分子机制仍缺乏了解。灯盏花(Erigeron breviscapus)是治疗心脑血管类疾病的重要药用植物之一。前期研究表明，灯盏花与其他菊科植物类似，也具有孢子体自交不亲和性，从而限制了其杂种优势利用和杂交育种。本研究利用荧光显微观察、比较转录组分析、SI相关候选基因克隆与表达分析等方法研究了灯盏花自交不亲和性的分子机理，以期为灯盏花及其他植物的孢子体自交不亲和性研究奠定基础。主要研究结果如下：(1) 灯盏花自交和异交授粉4 h后，异交花粉开始萌发，花粉管进入柱头乳突细胞，进而在花柱内伸长，24h后到达子房；自交花粉在柱头乳突细胞上产生胼胝质反应，且反应随时间延长而加重，导致花粉不能萌发，或萌发后扭曲变形不能穿过柱头，表现出强孢子体自交不亲和性特征。(2) 对异交、强迫自交和未处理(天然异交)的灯盏花头状花序进行RNA-seq，并利用qRT-PCR对差异表达基因进行了验证。在RNA-seq获得的63,485条unigenes中，其中1452条unigenes上调，646条unigenes下调，且230个SI相关的unigenes三个处理中差异表达，如THL(Thioredoxin-H-like-1)和CaM (Calmodulin)基因在自交授粉后表达量下调，而异交后表达量上调；SRLK (S-locus Receptor-like Kinase)和MLPK (M-locus protein kinase)在自交授粉处理后表达上调，但异交授粉后表达下调。(3) 利用(RACE-PCR)克隆了灯盏花的一个SRLK基因(EbSRLK1)。EbSRLK1的全长2891 bp，ORF 2637 bp，编码878 aa。生物信息学分析表明，EbSRLK1与千里光(Senecio squalidus)SRK1同源性最高(85%)。EbSRLK1有三次跨膜结构域，但无明显的信号肽，符合标准的受体蛋白激酶特征，即250 aa之前为花粉的识别和结合区域，200~300 aa可能为跨膜区，300 aa以后为膜内催化功能区。甲基化分析结果表明，EbSRLK1基因的部分编码区在灯盏花根、茎和花等不同组织中不存在甲基化。(4) qRT-PCR研究表明，EbSRK1基因在灯盏花各组织中均有表达，其中在叶中表达量最高，其次是花和茎；Western blot 分析显示，EbSRK1在花蕾中表达量最高，其它组织里均有表达，根中表达量相对较弱；自交和异交处理后EbSRK1在授粉后2-72h都有表达，但无规律性。(5) 克隆了灯盏花CaM基因(EbCaM)，EbCaM ORF为450 bp，编码149 aa。生物信息学显示，EbCaM蛋白具有2个EF-hand结构域，蛋白的C端同源性较高，较保守，N端同源性较低；克隆了灯盏花Annexin基因(EbAnnexin)，ORF为951 bp，编码316 aa。Annexin具有四个重复的结构域，可能是感受Ca2+信号的作用区域，具有植物膜联蛋白典型的结构以及一些序列高度保守的功能位点。综上所述，灯盏花具有强自交不亲和性特征，RNA-seq是分析自交不亲和性的有力工具，发现了可能参与SI反应的unigenes230个，EbSRLK1基因可能参与灯盏花SI反应，为进一步阐明孢子体自交不亲和性机制提供了新的线索。 |
| 并列题名： | Molecular Cloning and Expression Analysis of Genes Associated with Self-incompatibility in Erigeron breviscapus eng |
| 题名主题： | 自交不亲和 灯盏花 比较转录组 基因克隆 表达模式 |
| 中图分类： | R282.2-533 |
| 个人名称等同： | 张薇 著 |
| 个人名称次要： | 杨生超 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |