青梗菜灰叶突变候选基因的分离与表达分析

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青梗菜是东亚地区广泛种植的白菜类蔬菜。叶色是青梗菜重要的商品性状之一。叶色突变体是研究青梗菜叶色调控机制的宝贵试材。在前期研究中,所在团队在青梗菜DH系‘579’的扩繁过程中,发现了1株灰叶突变体,定位区间内一个PPR基因(Bra A06g037750.3.5C)在突变体叶片中的表达量显著减低,因此将其作为突变候选基因。本文进一步比较了Bra A06g037750.3.5C在野生型和突变体上的基因和启动子序列差异,分析了该基因的表达模式,对该PPR基因以及大白菜的PPR基因家族进行生物信息学分析,具体结果如下:1.序列分析表明,Bra A06g037750.3.5C基因序列在野生型‘579’和突变体‘M579’之间没有差异,DNA全长3248 bp,c DNA全长2220 bp,含有3个外显子2个内含子。Bra A06g037750.3.5C属于PPR基因家族的P亚族,其编码的蛋白是含有7个重复串联PPR结构域的亲水性非分泌蛋白。突变体启动子内部发生了一个4788bp的插入事件,该插入片段为TNT 1-94反转录转座子,这可能是导致Bra A06g037750.3.5C在突变体叶片中表达量显著下降的原因。2.克隆了野生型Bra A06g037750.3.5C翻译起始位点上游2000 bp序列,构建启动子活性分析载体,通过蘸花法转入拟南芥,获得了稳定遗传的拟南芥转基因植株,经过GUS组织活性分析,显示Bra A06g037750.3.5C主要在叶片中表达。构建了35S启动子驱动下的亚细胞定位载体,在拟南芥原生质体中瞬时表达融合蛋白基因,结果显示Bra A06g037750.3.5C蛋白定位于线粒体上。3.对大白菜中的PPR基因家族进行了初步的生物信息学分析。在大白菜基因组中共鉴定出485个PPR基因,其中P亚族226个,PLS亚族259个。亚细胞定位预测表明,174个PPR蛋白定位到包括叶绿体、线粒体、细胞核在内的多个位置上,210个PPR蛋白只定位在叶绿体,53个PPR蛋白只定位在细胞核,30个PPR蛋白只定位在线粒体。有482个PPR基因位于染色体上,3个PPR基因位于未组装到染色体的Scaffold上,PPR基因在染色体上的分布不均匀,每条染色体上不同亚族所占的数量比例存在明显差异。
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