梨极矮化突变体S基因型鉴定与DELLA蛋白编码基因的克隆

论文摘要

本研究以延边小香水梨实生后代中发现的矮化紧凑的突变体等17个梨属砧木及延边地区栽培梨品种为试材,应用PCR扩增及克隆、测序技术分离其S基因,使用生物信息学软件对各序列进行分析和同源性搜索比对,最终确定各品种的S基因型,初步推测梨极矮化突变体亲本；应用RT-PCR、cDNA末端快速扩增技术（RACE）克隆梨极矮化突变体和苹果梨DELLA家族蛋白编码基因的编码区全长。主要研究结果如下：梨矮化突变体等17个梨属砧木及延边地区栽培梨品种的S基因型分别为：“极矮化突变体”、“苹果梨”、“东宁五号大梨”、“延光梨”、“S2（中矮一号）”、“S7”为S1S17；“苹博香”为S1S8m；“早酥”为SlSd；“延边谢花甜”、“S5”为S17S31；“尖把梨”为S12S30；“延边明月梨”为S3Se；“小香水芽变”为SeSx；“朝鲜洋梨”为SeS3；“身不知”为S5Sd；“PDR54（中矮二号）”为。S4S8S17；“山梨”为S12Sx。其中“苹博香”的S8m为新基因,“PDR54”为三倍体。利用RACE技术从梨极矮化突变体中克隆到一个编码DELLA家族蛋白的全长cDNA序列,命名为PuRGL。该基因全长1743bp,包含一个完整的编码580个氨基酸的开放阅读框（ORF）.PuRGL与MdRGL2α.MhGAI、RcGAI、PtRGAS.AtRGL2的同源性分别为98%、98%、82%、81%、77%；结构分析表明该基因具有DELLA家族蛋白的典型结构域。利用RACE技术从苹果梨中克隆到两个编码DELLA家族蛋白的全长cDNA序列,分别命名为PbRGLl和PbRGL2。PbRGL1全长1755bp,包含一个完整的编码584个氨基酸的ORF,PbRGL1与MdRGL2b、MhGAI、RcGAI、PtGAS、AtRGL2的同源性分别为99%、93%、83%、82%、78%、78%、PbRGL2全长1743bp,包含一个完整的编码580个氨基酸的ORF, PbRGL2与MdRGL2α、MhGAI、RcGAI、PtGRAs、AtRGL2的同源性分别为98%、98%、82%、81%、77%。结构分析表明以上两个基因具有DELLA家族蛋白的典型结构域。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词
• 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.1.1 植物材料
• 1.1.2 菌株和质粒
• 1.1.3 酶和生化试剂
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 梨极矮化突变体S基因型的鉴定
• 1.2.1.1 极矮化梨种质DNA的提取
• 1.2.1.2 基因组DNA的检测
• 1.2.1.3 S基因型扩增
• 1.2.1.4 扩增产物的克隆和测序
• 1.2.2 梨极矮化突变体DELLA蛋白编码基因的克隆
• 1.2.2.1 叶片总RNA的提取
• 1.2.2.2 极矮化突变体总RNA的电泳检测
• 1.2.2.3 极矮化突变体编码DELLA蛋白基因部分cDNA序列的克隆
• 1.2.2.4 RACE法扩增梨极矮化突变体3'端序列
• 1.2.2.5 RACE法扩增梨极矮化突变体5'端序列
• 1.2.2.6 梨极矮化突变体DELLA蛋白编码基因全长cDNA序列的获得及验证
• 1.2.3 生物信息学分析
• 2 结果与分析
• 2.1 极矮化种质S基因型鉴定与亲本推测
• 2.1.1 S基因特异性扩增
• 2.1.2 S基因型的鉴定
• 2.1.3 极矮化突变体亲本推测
• 2.2 极矮化突变体DELLA蛋白编码基因克隆
• 2.2.1 极矮化梨种质叶片总RNA的提取
• 2.2.2 梨极矮化突变体编码DELLA蛋白基因部分cDNA序列的克隆与序列分析
• 2.2.3 RACE法扩增极矮化突变体3'端序列
• 2.2.4 RACE法扩增极矮化突变体5端序列
• 2.2.5 极矮化突变体和苹果梨DELLA蛋白编码基因全长的克隆
• 2.3 PuRGL、PBRGL1和PBRGL2基因的多序列比对与系统发育
• 2.4 PuRGL基因与PbRGL2基因序列比较
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢