收藏本站
《西南农业大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

甘蓝型油菜CHSA、CHSB基因以及WRKY44同源基因片断的克隆与序列分析

杨成军  
【摘要】: 甘蓝型油菜(Brassica napus L)是世界主要油料作物之一,也是我国最大的油菜籽作物。提高单产的同时提高油菜籽的含油量和品质一直是当代油菜育种的核心目标,采用现代生物技术结合常规育种创造含油量高、蛋白质含量高、种皮薄、纤维素含低的黄籽油菜品系(种)是当前油菜研究中的一个热点。拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)的研究表明,在其种皮色素形成的多个分子生物学与生物化学步骤中,任何一步的功能失活性突变均会导致种皮色素沉积的阻断或弱化,从而使种皮颜色由传统的深褐色变为黄色甚至透明种皮,目前在拟南芥中已鉴定出21个透明种皮基因(Transparent Testa,TT)位点。油菜与拟南芥同属于十字花科,且甘蓝型油菜种皮色泽形成方式与拟南芥很相似,因此借鉴拟南芥透明种皮分子生物学研究的成果,是研究甘蓝型油菜种皮色泽分子机制和开展油菜种皮色泽基因工程的重要理论依据。天然甘蓝型油菜没有黄色种皮,而采用人工合成四倍体或从其近缘种进行黄籽性状转育而得的黄籽甘蓝型油菜又存在着色泽不稳定、黄籽度和黄籽率不理想等弱点。阐明甘蓝型油菜黄籽形成的遗传学与分子生物学机理、克隆黄籽基因以及采用基因工程的方法创造人工黄籽甘蓝型油菜是当前甘蓝型油菜品质研究中的一个重要课题。 查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)是植物黄酮类和花青素类色素形成步骤中的一个关键酶,因此是种皮、花瓣等器官色泽形成的重要酶类,在拟南芥中CHS的功能突变被鉴定为导致透明种皮的IT4位点。WRKY44基因编码一种蛋白调控因子,在拟南芥的内种皮单宁类色泽的形成中具有关键作用,其功能性失活在拟南芥中被鉴定为形成透明种皮的TTG2位点。鉴于CHS和WRKY44在拟南芥等十字花科植物种皮色泽形成中的重要功能角色,本研究以甘蓝型油菜为材料,根据已报道的甘蓝型油菜CHS基因的序列设计引物,从黑籽和黄籽材料中分别克隆得到了甘蓝型油菜CHS基因家族中的两个成员CHSA和CHSB的序列,并进行了对比分析,力求寻找所研究的甘蓝型黄籽油菜黄色种皮的形成与CHS的关系。同时根据拟南芥WRKY44基因的保守序列设计引物,从黑籽甘蓝型油菜中克隆获得WRKY44基因序列,并进行了序列分析。 西南农业大学硕士学位论文 采用扩增C月叹咬基因的引物从甘蓝型油菜的黑籽和黄籽材料中分别进行咒R扩增,均得到一条约 1300bP的清晰条带,分别回收、亚克隆、测序和进行生物信息学分析,均得到一个1287t甲的、与已 知甘蓝型油菜C月叹搜2基因序列基本一致的基因序列。已登录的口召刁2是一个有完整开放读码框的编 码查尔酮合酶的功能基因,因此可以推断,本研究中所采用的黄籽和黑籽甘蓝型油菜品系在C洲叹峨2 基因位点上不存在差异,这两种材料均具有C石叹JZ的活性编码基因,也就是说此处所用的甘蓝型黄 籽油菜的黄籽形成甫U理与C石区峨2基因没有关系。采用扩增Cl朽碑基因的引物从甘蓝型油菜的黑籽和 彭哗子材料中分别进行陀R扩增,均得到一条约1500bP的清晰条带,分别回收、亚克隆、测序和进行 生物信息学分析,结果从黑籽油菜中获得一个巧14bP、与已知甘蓝型油菜〔华巧石1基因序歹小盛本一致 的基因序列,但从黄籽油菜中则获得了一个15(X)bP的与C伙留1基因序列有较大差异的同源基因序列。 BLAsT同源性分析表明,本研究中的黑籽材料具有与已知的甘蓝型油菜C翻妞1基因完全丫翻的功能 基因:但黄籽材料则没有扩增出该基因序列,其原因有可能是这个黄籽材料本身就缺乏该基因,也有 可能是存在该基因但PCR扩增中被另一同源基因的扩增而抑制了,因此没被克隆出来.此处从黄籽材 料中克隆获得的是一个C狱别和C产朽万基因的同源基因,除去243饰~匆只扣之间的加3坤内含子之 后的外显子序列与甘蓝型油菜本身的C伙叼和Cl乃毋基因mRNA的核昔裁湘似性只有盯%畏姚左右, 而与甘蓝(肠仍£如口距~L.)的〔梦心基因的n1RNA贝惰97%至翎肠的同源性,其开放读码框(诉”1 l侧司ing行田nc,ORF)及推导的蛋白序列与甘蓝〔决‘基因几乎一样。据此可以推断,本研究中的旧目蓝型 黄籽油菜中具有从甘蓝中转移而来的甘蓝C月叹基因,很可能缺失了甘蓝型油菜本身应该具有的C子绍召1 基因.这种一得一失的分子遗传学效应也许来自于种间远缘杂交后染色体片断的同源交换与重组过程。 事实上追溯该黄籽材料的来源,的确是由黄籽甘蓝与黑籽甘蓝型油菜杂交后再与甘蓝型油菜多代回交 而选穿而来。本研究的结果似乎建议,该黄籽甘蓝型油菜的黄籽种皮形成也许与〔汤巧万】基因的同源 交换和重组有一定联系。 哭用拟南芥环欠尤1,44基因的保守引物,从黑籽甘蓝型油菜基因组ONA模板中扩增出了一条约 1 150bP的清晰条带,经克隆测序后得至卜个1153坤的序列.BLA盯同源性分析表明,该基因是甘蓝 型油菜中的一个与拟南芥理烈口闷4有较高同源性的新基因,此处命名为加弃丹伏】喇,它与拟南芥 仲天犬价目/77飞刃(AA阅拓200)的到字列相似性为82.4%,与其它植物即天犬r基因序列也有不同程度的 栩以性‘枷不件次1解在!的一1“bP和753一841沛处分别有一个6卿和89bp的预测内含子,其位置
【学位授予单位】:西南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S565.4

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 湖南省农科院作物所油菜室杂交油菜课题组;甘蓝型油菜萝卜细胞质不育系恢复原的发现[J];湖南农业科学;1985年02期
2 何希树;;甘蓝型油菜病毒病的药剂治蚜防病研究[J];安徽农业科学;1987年01期
3 张瑞茂,侯国佐,朱永生;甘蓝型油菜芽粒形成的时期及对发芽出苗率影响的研究[J];中国油料作物学报;1991年04期
4 庞红喜,黄继英;多效唑对甘蓝型油菜抗寒性的生理效应研究[J];西北农业学报;1992年03期
5 李仕琼;杨弘远;周嫦;;甘蓝型油菜和紫菜苔花粉原生质体的大量分离[J];Journal of Integrative Plant Biology;1992年05期
6 潘大仁,FriedtW;甘蓝型油菜与萝卜属间杂种的获得及其酶学分析[J];福建农业大学学报;1997年04期
7 陈瑛;甘蓝型油菜NCa雄性不育系细胞形态学研究[J];武汉教育学院学报;1998年06期
8 戚存扣,高冠军,浦惠明,傅寿仲,仲裕泉;甘蓝型油菜二体附加系92Ⅰ 1096附加染色体的遗传研究[J];中国油料作物学报;2000年01期
9 刘忠松,官春云,李木旬,陈社员,王国槐;甘蓝型油菜与芥菜型油菜种间杂交研究[J];中国油料作物学报;2001年02期
10 蒋梁材,蒲晓斌,张启行,陈放;甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料NEA的发现与遗传研究[J];中国农业科学;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐志康;黄荣仙;田露申;郭世星;蒋良材;蒲晓斌;牛应泽;;“化杀灵WP1”诱导的甘蓝型油菜雄性败育花蕾中SSH文库的构建及筛选[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
2 沈金雄;傅廷栋;杨光圣;;甘蓝型油菜杂种优势预测的研究[A];中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
3 陆光远;伍晓明;陈碧云;高桂珍;许鲲;;甘蓝型油菜新型雄性不育突变体的花器官形态特征[A];湖北省遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2004年
4 许本波;李加纳;张学昆;谢伶俐;柴友荣;;甘蓝型油菜查尔酮异构酶基因的克隆和表达研究[A];湖北省暨武汉市生物化学与分子生物学学会第八届第十七次学术年会论文汇编[C];2007年
5 邓晓玲;孔维文;冯震;郭明;李华平;;甘蓝型油菜中NPR1基因的克隆、载体构建及其转化的研究[A];中国植物病理学会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 田露申;曾德志;郭世星;万成燕;李一路;张星星;柳丽;邓武明;文凤君;陈胜荣;余青青;牛应泽;;甘蓝型油菜遗传图谱的构建及白花性状QTL定位[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
7 刘忠松;官春云;陈社员;;油菜芥甘种间杂交育种程序研究和种质创新[A];2004’中国作物学会学术年会文集[C];2004年
8 陈凤祥;胡宝成;李强生;侯树敏;吴新杰;费维新;;甘蓝型油菜隐性上位互作核不育的发现、研究与利用[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
9 付春华;刘建民;李运涛;李红;甘露;余龙江;栗茂腾;;AA和EPA合成关键酶基因的克隆及对甘蓝型油菜的遗传转化研究[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
10 徐芳森;王运华;;甘蓝型油菜硼素营养遗传性差异的研究进展[A];青年学者论土壤与植物营养科学——第七届全国青年土壤暨第二届全国青年植物营养科学工作者学术讨论会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王代林;四川科技人员发现植物新型耐热基因[N];四川日报;2009年
2 记者 毛翠香;青杂3号杂交油菜鼓了农民的“钱袋子”[N];青海日报;2010年
3 李山;茉莉酸具有调控花蜜生产功效[N];科技日报;2010年
4 记者 寇俊山;全力以赴抓好春季农牧业生产[N];青海日报;2010年
5 ;华皖油2号[N];农民日报;2004年
6 农保伴;288个新品种获得授权[N];农资导报;2009年
7 戴铁生;要种就种“双低”油菜[N];湖南科技报;2004年
8 记者 周波;将TR1基因“转移”到水稻中可提高水稻抗高温能力[N];成都日报;2009年
9 记者徐春成;市农业局对全市麦油旱情开展调查[N];铜川日报;2009年
10 本报记者 李禾;冷焦水循环处理:100%回收、100%再利用[N];科技日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖勇;新型甘蓝型油菜A~rA~rC~cC~c基因库的创建与评估[D];华中农业大学;2010年
2 雷绍林;甘蓝型油菜隐性核不育恢复基因BnMS2的精细定位与候选基因鉴定[D];华中农业大学;2009年
3 徐芳森;甘蓝型油菜硼营养高效的生理机制和遗传基础研究[D];华中农业大学;2000年
4 董军刚;甘蓝型油菜温敏细胞质雄性不育系417S选育与鉴定[D];西北农林科技大学;2010年
5 梅家琴;甘蓝与甘蓝型油菜C亚基因组遗传关系调查及甘蓝抗菌核病QTL定位[D];西南大学;2011年
6 刘超;甘蓝型油菜矮杆基因Bnrga-ds的克隆和功能分析[D];华中农业大学;2010年
7 张海伟;甘蓝型油菜磷高效的生理机制研究[D];华中农业大学;2009年
8 万丽丽;油菜细胞核雄性不育的细胞学研究以及育性相关基因的克隆与功能分析[D];华中农业大学;2010年
9 马朝芝;甘蓝型油菜遗传多样性和杂种优势的研究[D];华中农业大学;2002年
10 王晶;甘蓝型油菜中控制开花的主效QTL簇的解析和“成花素”基因家族的克隆及分析[D];华中农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨成军;甘蓝型油菜CHSA、CHSB基因以及WRKY44同源基因片断的克隆与序列分析[D];西南农业大学;2004年
2 谭茂玲;甘蓝型油菜转基因体系的建立与PWY86及TLW10表达载体的遗传转化[D];西南大学;2011年
3 李海渤;我国甘蓝型油菜双低品种(系)的遗传多样性评估[D];华中农业大学;2001年
4 吴建忠;甘蓝型油菜结实相关性状分析及QTL定位[D];华中农业大学;2010年
5 肖庆生;甘蓝型油菜抗旱相关基因的表达分析[D];中国农业科学院;2011年
6 王轶;甘蓝型油菜“蜀杂九号”防御素基因全长cDNA的克隆与原核表达[D];四川大学;2005年
7 廖问陶;诸葛菜(Orychophragmus violaceus)及甘蓝型油菜(Brassica napus)Toc33基因编码区的克隆与分析[D];四川大学;2003年
8 白红涛;甘蓝型油菜细胞质雄性不育系212A恢复基因的分子标记及其杂种纯度鉴定研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 杨盛强;甘蓝型油菜种子亚油酸含量和亚麻酸含量的QTL定位[D];湖南农业大学;2010年
10 黄天带;甘蓝型油菜矮秆突变体及矮秆基因分子标记的研究[D];华中农业大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026