枸杞胼胝质酶基因克隆及在雄性不育材料中的表达分析_李.pdf

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1、西北植物学报，２０１３，３３（３）：０４３７－０４４３ＡｃｔａＢｏｔ．Ｂｏｒｅａｌ．－Ｏｃｃｉｄｅｎｔ．Ｓｉｎ．文章编号：１０００－４０２５（２０１３）０３－０４３７－０７＊枸杞胼胝质酶基因克隆及在雄性不育材料中的表达分析李彦龙，樊云芳，戴国礼，秦垦，曹有龙＊（国家枸杞工程技术研究中心，银川７５０００２）摘要：以雄性不育枸杞‘宁杞５号’和正常可育枸杞‘宁杞１号’为材料，提取不同发育时期枸杞花蕾ＲＮＡ，反转录合成ｃＤＮＡ，利用胼胝质酶的β－１，３－葡聚糖酶属性进行同源克隆和半定量ＲＴ－ＰＣＲ分析。结果表明：（１）所克隆的胼胝质酶基因

2、（ＬＧ１）属于植物糖基水解酶第１７家族基因，编码３４４个氨基酸，有５个氨基酸保守区在４种植物的花药β－１，３－葡聚糖酶基因中都存在。（２）ＬＧ１在正常可育枸杞花药中高量表达，在雄性不育枸杞花药中表达沉默，但基因序列并没有发生突变。（３）经苯胺蓝染色观察，雄性不育枸杞花药四分体分解受阻与ＬＧ１基因表达沉默同步。研究结果提示，ＬＧ１基因是受不育基因调控的下游基因，参与了枸杞花粉的败育过程，ＬＧ１基因沉默是雄性不育枸杞花粉败育的一个重要原因。关键词：枸杞；雄性不育；胼胝质酶；半定量ＲＴ－ＰＣＲ；苯胺蓝染色中图分类号：Ｑ７８９文献标志码：

3、ＡＣｌｏｎｉｎｇｏｆＬｙｃｉｕｍｂａｒｂａｒｕｍＣａｌｌａｓｅＧｅｎｅａｎｄＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｉｎＭａｌｅＳｔｅｒｉｌｅＭａｔｅｒｉａｌ＊ＬＩＹａｎｌｏｎｇ，ＦＡＮＹｕｎｆａｎｇ，ＤＡＩＧｕｏｌｉ，ＱＩＮＫｅｎ，ＣＡＯＹｏｕｌｏｎｇ（ＮａｔｉｏｎａｌＷｏｌｆｂｅｒｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ７５０００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｅｗｏｌｆｂｅｒｒｙ（ＬｙｃｉｕｍｂａｒｂａｒｕｍＬｉｎｎ．）‘Ｎｉｎｇｑｉ５’ａｎｄｎ

4、ｏｒｍａｌｆｅｒｔｉｌｅｌｉｎｅ‘Ｎｉｎｇｑｉ１’ｗｅｒｅｕｓｅｄ．ＴｈｅｔｏｔａｌＲＮＡｗａｓｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｓｔａｇｅｓｏｆｂｕｄ，ａｎｄｒｅｖｅｒｓｅｌｙｔｒａｎｓｃｒｉｂｅｄｔｏｔｈｅｆｉｒｓｔｓｔｒａｎｄｏｆｃＤＮＡ．Ｉｎｔｈｅｌｉｇｈｔｏｆβ－１，３－ｇｌｕｃａｎａｓｅｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ－ｔｉｃ，ｃａｌｌａｓｅｇｅｎｅ（ＬＧ１）ｗａｓｃｌｏｎｅｄ，ａｎｄｓｅｍｉ－ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＲＴ－ＰＣＲａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｌ

5、ａｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ：（１）ＬＧ１ｂｅｌｏｎｇｓｔｏｐｌａｎｔｇｌｙｃｏｓｙｌｈｙｄｒｏｌａｓｅｆａｍｉｌｙ１７ｇｅｎｅｓ，ａｎｄｅｎｃｏｄｅ３４４ａｍｉｎｏａｃｉｄｓ．Ｆｉｖｅｃｏｎｓｅｒｖｅｄｒｅｇｉｏｎｓｏｆａｍｉｎｏａｃｉｄｓｅｘｉｓｔｉｎｆｏｕｒｐｌａｎｔａｎｔｈｅｒβ－１，３－ｇｌｕｃａｎａｓｅｇｅｎｅｓ．（２）ＬＧ１ｇｅｎｅｗｅｒｅｈｉｇｈｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｆｅｒｔｉｌｅｗｏｌｆｂｅｒｒｙ，ｂｕｔｓｉｌｅｎｃｅｄｉｎｔｈｅｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｅｗｏｌｆｂｅ

6、ｒｒｙ．Ｉｔｓｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓｅｑｕｅｎｃｅｅｖｅｎｈａｓｎｏａｎｙｍｕｔａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｔｅｒｉｌｅｗｏｌｆｂｅｒｒｙ．（３）Ｔｈｅａｎｔｈｅｒｗｅｒｅｓｔａｉｎｅｄｗｉｔｈａｎｉｌｉｎｅｂｌｕｅｓｅｃｏｎｄｌｙ．Ｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｏｒｍａｌｆｅｒｔｉｌｅｗｏｌｆｂｅｒｒｙａｎｔｈｅｒｓｔｅｔｒａｄｃａｌｌｏｓｅｗａｓｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｅｌｉｎｅ’ｓｗａｓｂｌｏｃｋｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ＬＧ１ｇｅｎｅｉｓａｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｇｅｎｅ

7、ｒｅｇｕｌａｔｅｄｂｙｕｐｓｔｒｅａｍｓｔｅｒｉｌｅｇｅｎｅｉｎｔｈｅｐｏｌｌｅｎａｂｏｒｔｉｖｅｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｔｓｓｉｌｅｎｃｉｎｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅａｓｏｎｆｏｒｗｏｌｆｂｅｒｒｙｓｔｅｒｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｙｃｉｕｍｂａｒｂａｒｕｍ；ｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｉｔｙ；ｃａｌｌａｓｅ；ｓｅｍｉ－ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＲＴ－ＰＣＲ；ａｎｉｌｉｎｅｂｌｕｅｓｔａｉｎｉｎｇ雄性不育和不育机理的研究一直是植物育种研究的重点内容之一。枸杞（ＬｙｃｉｕｍＬｉｎｎ．）作为中＊收稿日期：２０１２－１２－１３；修改稿收到

8、日期：２０１３－０３－０３基金项目：国家自然科学基金（３０７６０１２７，３１０６０２０６）；宁夏自然科学基金（ＮＺ１２２６１）；宁夏农林科学院自主研发项目作者简介：李彦龙（１９７７－），男，硕士，助理研究员，主要从事枸杞种质资源与分子生物学研究。Ｅ