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15个梨品种S基因型的鉴定及2个梨S基因的全长cDNA克隆

梁文杰  
【摘要】:梨是典型的配子体自交不亲和植物,绝大多数品种自花授粉不能结实或结实率很低,生产上必需合理配置授粉树或人工授粉才能获得理想的产量。配置授粉树时首先要考虑品种的S基因型,S基因型相同的品种杂交不亲和,否则为杂交亲和。囚此确定不同品种的S基囚型将为授粉品种配置及良种选育提供重要的科学依据。为了鉴定中国梨品种的S基因型,获得中国梨新S基因的全长序列,本研究以15个中国梨品种为试验材料开展了自交不亲和性的分子生物学研究,并获得了以下结果: 1.以新疆梨品种‘兰州花长把’、‘张掖长把’、‘贵德长把’,秋子梨品种‘龙香’、‘青面’、‘黄面’、‘早蜜’,白梨品种‘大面黄’、‘无籽黄’、‘大青皮’、‘金锤子’、‘半斤酥’和‘水冬瓜’,砂梨品种‘云南宝珠’、‘满顶雪’等15个品种为试验材料,分别提取基因组DNA,用特异引物'FTQQYQ’和'anti-IIWPNV'进行PCR扩增,结合DNA测序技术,鉴定了这些品种的S基因型,分别为:S19S22、S19S22、S19S22,S16SX、S1S18、S1S12、S19S29,S1S19、S28S16、S34S19、S16S19、S5S21、S15Sy,S22SX、S4S15。 2.采用引物'TGCCTCGCTCTTGAACAA'和'anti-IIWPNV'对‘水冬瓜’梨的基因组DNA进行PCR扩增,从中分离鉴定了1个新的梨S基囚,即S45。S45基因信号肽、高变区、保守区1(C1)和保守区2(C2)分别由27个、15个、11个和10个氨基酸组成,且在C1区出现一处新的氨基酸替换。在推导的氨基酸水平上,S45基因和梨S26的相似性最高,但高变区有5个氨基酸差异,同时确定‘水冬瓜’梨的S基因型为S15S45。 3.采用引物'TGCCTCGCTCTTGAACAA'和'anti-IIWPNV'对‘龙香’和‘云南宝珠’梨的基因组DNA进行PCR扩增,从中分离鉴定了1个新的梨S基因,即S42。经比对发现新基因与欧洲花楸的SaucS27基因相似性最高,再根据欧洲花楸的SaucS27基囚序列设计新的特异引物进行PCR扩增,从中分离了一条1044bp的序列,分析显示为梨S42的基因组全长序列,其中335bp为内含子序列,同时确定‘龙香’和‘云南宝珠’梨的S基因型分别为S16S42和S22S42。 4.以‘云南宝珠’梨雌蕊为试材提取总RNA,通过RT-PCR结合RACE技术获得了梨S22和S42的全长cDNA序列。S42基因的全部编码序列为681bp,编码227个氨基酸;S42基因的全部编码序列为678bp,编码226个氨基酸。生物信息学软件分析结果表明,S22和S42两个基因都具有梨S-RNase基因的序列特征,由5个保守区和一个高变区、8个保守的半胱氨酸残基和2个保守的组氨酸残基组成。


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