拟南芥父本表达的印记基因PEG13的克隆及印记特性分析

作     者：郭俊 孙健龙 唐玉玲 祝云俊 刘凯 岳帅 付彩霞 杨科 李靖 

作者机构：海南大学热带农林学院 海南大学三亚南繁研究院 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2024年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：海南省海南大学科研启动经费项目(RZ2100003224)资助 

主　　题：拟南芥 胚乳 PEG13 印记基因 

摘      要：本研究从拟南芥种子中克隆一个属于hAT转座子超家族的基因PEG13，PEG13基因全长1 977碱基对，编码区长度为1 719碱基对，含2个外显子，能编码572个氨基酸的蛋白质。该蛋白包含NLS核定位信号、DUF659结构域以及hAT家族特有的C端二聚体区域。同源比对分析显示，PEG13蛋白在拟南芥近缘物种中具有较高的保守性。转录水平分析表明，PEG13在胚乳中高度特异性表达，而在其他组织几乎不表达。通过两种生态型哥伦比亚(Columbia， Col)和佛得角群岛(Cape Verde Islands， Cvi)的拟南芥进行正反交，取杂交后3 d种子进行RNA提取、RT-PCR以及产物测序，实验结果表明仅能检测到父本PEG13的表达；同时构建PEG13启动子驱动的绿色荧光蛋白(Clover)转基因拟南芥，以此转基因报告株系与野生型正反交，使用激光共聚焦显微镜对杂交3 d种子中的PEG13的表达模式进行观察，结果发现转基因报告株系作为父本时才能检测到PEG13的荧光表达信号。结合以上结果，表明PEG13基因是一个父本表达的印记基因。此外，通过在线数据库分析揭示，PEG13基因可能是一个受DNA甲基化和组蛋白甲基化修饰共同调控的父本印记基因。该基因在拟南芥近缘物种中比较保守，这为深入研究转座子在印记基因进化中的作用提供了良好的遗传基础。