【摘 要】
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BoPG是甘蓝多聚半乳糖醛酸酶蛋白基因家族成员,该家族在白菜中广泛参与花粉发育和受精过程.通过对不同授粉处理的甘蓝柱头内和不同组织中BoPG的表达情况进行分析,旨在为甘蓝自交不亲和信号传导途径增添新内容.取高度自交不亲和甘蓝A4 未授粉柱头、自花和异花授粉15、30和60min柱头进行转录组数据分析,获得一个在自花授粉0～60 min 一直上调表达,而在异花授粉0～60 min表达量没有明显变化的
【机 构】
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西南大学农学与生物科技学院,重庆400716 西南大学园艺园林学院,重庆400716
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BoPG是甘蓝多聚半乳糖醛酸酶蛋白基因家族成员,该家族在白菜中广泛参与花粉发育和受精过程.通过对不同授粉处理的甘蓝柱头内和不同组织中BoPG的表达情况进行分析,旨在为甘蓝自交不亲和信号传导途径增添新内容.取高度自交不亲和甘蓝A4 未授粉柱头、自花和异花授粉15、30和60min柱头进行转录组数据分析,获得一个在自花授粉0～60 min 一直上调表达,而在异花授粉0～60 min表达量没有明显变化的基因,命名为BoPG(Brassica oleracea Polygalacturonase).通过PCR技术获取了其编码序列并对其进行序列分析.通过RT-PCR技术检测BoPG基因在甘蓝叶片、萼片、花瓣、花丝和花粉中的表达情况,并结合启动子区作用元件分布情况进行对比分析.同时利用实时荧光定量PCR方法对BoPG在不同授粉处理下的表达情况进行分析.序列分析表明,BoPG基因全长为1 970 bp,包括164 bp的5-UTR、93 bp的3′-UTR和1 713 bp的开放阅读框,该阅读框编码570个氨基酸残基的蛋白质.BoPG蛋白质分子量为62.3 kD,理论等电点(pI)为9.01,其N端具有跨膜区,是一种亲水性蛋白,定位于细胞壁.序列比对表明BoPG蛋白具有高度保守的跨膜域(Transmembrane region domain)和PMEI 结构域(Pectin methylesterase inhibitor domain),说明该蛋白是典型的多聚半乳糖醛酸酶家族蛋白.氨基酸序列同源性和系统发生树分析结果表明：甘蓝BoPG与油菜BnPG亲缘关系最近,氨基酸同源相似性达98％；但与拟南芥AtPG亲缘关系较远,氨基酸同源相似性只有72％.RT-PCR发现BoPG基因在甘蓝柱头中特异表达,在叶片、萼片、花瓣、花丝和花粉中不表达.GUS染色发现BoPG基因在甘蓝柱头和发育早期的荚果中表达,其他部位均没检测到表达信号.RT-PCR和GUS染色结果都表明,BoPG基因在柱头有很高的表达量,这与SI甘蓝自交不亲和相关基因的表达部位一致.荧光定量PCR结果显示,BoPG基因在自花授粉0～60 min的柱头内一直上调表达,而在异花授粉0～60 min的柱头内的表达量没有显著变化,其变化趋势与柱头转录组分析结果一致.根据上述结果,推测BoPG基因可能是甘蓝自交不亲和信号传导途径中的成员.
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