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水稻线粒体atpa基因的克隆及其与细胞质雄性不育的关系

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遗传 1990年第4期12卷 1-4,28页

作者：李大东王斌中国科学院遗传研究所

本研究以水稻BT型细胞质雄性不育系秋光A和相应的保持系秋光B为材料,提取线粒体DNA,用限制性内切酶完全酶解,以玉米线粒体atp A基因和菠菜叶绿体atp A基因做为探针,进行分子杂交,将保持系线粒体atpa基因定位在3.5 kb的Bam HI酶切片段上... 详细信息

本研究以水稻BT型细胞质雄性不育系秋光A和相应的保持系秋光B为材料,提取线粒体DNA,用限制性内切酶完全酶解,以玉米线粒体atp A基因和菠菜叶绿体atp A基因做为探针,进行分子杂交,将保持系线粒体atpa基因定位在3.5 kb的Bam HI酶切片段上,并且以pBR322为载体,克隆了这一片段。另外,在Bam HI完全酶解谱带的杂交结果中,不育系线粒体基因组中有两条阳性杂交带,分别是3.5kb和2.9kb,而保持系线粒体基因组中只有3.5kb一条阳性杂交带,因而认为水稻不育系线粒体基因组中可能有两个atp A基因拷贝,而相应的保持系线粒体基因组中只有一个atp A基因拷贝。

关键词：水稻 atpa基因胞质雄性不育

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早园竹叶绿体atpa基因序列及系统进化分析

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西南林学院学报 2009年第2期29卷 31-36页

作者：高家翔胖铁良唐征张兰何承忠杨凯西南林学院园林学院云南昆明650224 北京农学院农业应用新技术北京市重点实验室北京102206 河北农业大学生命学院河北保定071001 西南林学院资源学院云南昆明650224

在构建叶绿体DNA基因组文库的基础上,克隆了早园竹叶绿体atpa基因,与禾本科水稻、玉米等11种植物atpa基因的SNP对比分析发现,早园竹与供试禾本科植物叶绿体atpa基因序列间共有110个SNP位点,其中与水稻Indica,Japonica和野生稻之间仅有1... 详细信息

在构建叶绿体DNA基因组文库的基础上,克隆了早园竹叶绿体atpa基因,与禾本科水稻、玉米等11种植物atpa基因的SNP对比分析发现,早园竹与供试禾本科植物叶绿体atpa基因序列间共有110个SNP位点,其中与水稻Indica,Japonica和野生稻之间仅有1个SNP位点;与玉米、高粱、甘蔗及杂交甘蔗之间有2个SNP位点;而与小麦、大麦、匍茎剪股颖和黑麦草之间的SNP位点较多。基于atpa基因序列和编码氨基酸序列构建的Neighbor-joining系统进化树显示,供试的禾本科植物在系统进化上可划为2个进化类群和4个进化亚群,水稻与早园竹处于同一亚群。表明早园竹在进化关系上与水稻最近,其次与甘蔗、玉米和高粱进化关系较近,而与麦类及其近缘植物的进化关系较远。

关键词：早园竹禾本科植物 atpa基因序列分析系统关系

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苎麻线粒体基因CoxⅡ和atpa与细胞质雄性不育相关性分析

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中国农业科学 2009年第2期42卷 434-445页

作者：段继强李建永杜光辉梁雪妮刘飞虎云南大学植物改良与应用实验室

【目的】探讨线粒体CoxⅡ和atpa基因与苎麻CMS的关系。【方法】根据GenBank报道的双子叶植物线粒体CoxⅡ和atpa基因编码区高度保守序列设计简并引物,通过PCR技术从苎麻细胞质雄性不育系、保持系和恢复系(简称"三系")mtDNA中扩增目的基... 详细信息

【目的】探讨线粒体CoxⅡ和atpa基因与苎麻CMS的关系。【方法】根据GenBank报道的双子叶植物线粒体CoxⅡ和atpa基因编码区高度保守序列设计简并引物,通过PCR技术从苎麻细胞质雄性不育系、保持系和恢复系(简称"三系")mtDNA中扩增目的基因片段;采用DNAWalking策略从3′端和5′端扩增基因片段的未知侧翼序列,分离完整的线粒体CoxⅡ、atpa基因;基于全基因序列和基因表达(RT-PCR法)分析这两个基因在苎麻"三系"间的差异。【结果】分离的苎麻CoxⅡ和atpa基因片段与GenBank中一些双子叶植物同类基因的同源性分别高达95%和97%以上,获得的CoxⅡ、atpa全基因包含了完整的开放阅读框。"三系"的CoxⅡ基因在mtDNA水平、转录水平、蛋白质水平上均无明显差异。雄性不育系atpa基因在mtDNA水平、氨基酸序列和蛋白质二级结构上与保持系和恢复系存在比较明显的差异;RT-PCR分析还表明,不育系atpa基因在现蕾期和开花后期的表达量明显低于可育系。【结论】CoxⅡ基因与苎麻CMS可能无关,而不育系atpa基因的序列变异和/或异常表达可能与苎麻CMS关系密切。

关键词：苎麻细胞质雄性不育 CoxⅡ基因 atpa基因 RT-PCR

紫花苜蓿叶绿体基因Msatpa和MsatpB的克隆、表达与遗传转化

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紫花苜蓿叶绿体基因MsatpA和MsatpB的克隆、表达与遗传转化

作者：李莉萍新疆农业大学

学位级别：硕士

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是优质的多年生豆科牧草,但在种植过程中受到气候和土壤等因素的影响,造成苜蓿品质下降,产量受限。因此培育高产抗逆品种显得尤为重要。叶绿体ATP合酶CF上的α和β亚基分别由atpa和atpB基因编码,是光合作... 详细信息

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是优质的多年生豆科牧草,但在种植过程中受到气候和土壤等因素的影响,造成苜蓿品质下降,产量受限。因此培育高产抗逆品种显得尤为重要。叶绿体ATP合酶CF上的α和β亚基分别由atpa和atpB基因编码,是光合作用过程中不可缺少的关键基因,在植物响应逆境胁迫中也发挥着功能。本研究利用RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)技术从新疆大叶苜蓿(Medicago sativa L.‘Xinjiang Daye’)中克隆出了Msatpa和MsatpB基因,并进行了序列分析;采用荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,q RT-PCR)检测分析Msatpa和MsatpB基因在不同组织(根、茎、叶、花、荚果、种子)、不同生育期(苗期、分枝期、开花期、结荚期)以及四种非生物胁迫(冷、热、盐、渗透)下的表达模式;构建表达载体p BI121-35S-Msatpa和p CAMBIAI3301-35S-MsatpB,通过农杆菌介导法转化拟南芥。研究结果总结如下:(1)从新疆大叶苜蓿中克隆出了叶绿体ATP合酶CF的亚基基因Msatpa和MsatpB,序列长度分别为1533 bp和1473 bp,分别编码510和490个氨基酸。Msatpa和MsatpB编码蛋白的等电点分别为5.22和5.14,均是含有多个磷酸化位点且无跨膜结构和信号肽的亲水性蛋白。Ms Atp A/Ms Atp B属于Atp A/Atp B超家族,具有α/β亚基结合位点。蛋白进化树分析显示,Ms Atp A和Ms Atp B与同为豆科苜蓿属的黄花苜蓿(Medicago falcata)和蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的Atp A和Atp B的氨基酸序列同源性较高,进化关系最近。(2)qRT-PCR分析MsapA和MsatpB基因的表达模式,结果显示二者均是在叶中的表达量最高,在根中的表达量最少。Msatpa和MsatpB基因在叶中的表达量分别是根的47.21和1203.79倍。Msatpa和MsatpB基因在不同生育期呈现出不同表达特点,Msatpa在结荚期的表达量最高,MsatpB在分枝期的表达量最高。4℃低温处理下,Msatpa和MsatpB基因的表达量均在24 h达到最高。40℃热胁迫处理后,Msatpa在各时间点的表达均低于对照;MsatpB除在12 h显著高于对照,其他时间点均低于对照。250 m M Na Cl胁迫处理下,Msatpa和MsatpB呈现先下降再上升再下降的趋势,均在处理后6 h最高。15%PEG-6000渗透胁迫处理后,Msatpa基因表达量整体呈上升趋势,在24 h最高;MsatpB基因表达量先上升后下降,在12 h达到最高。低温和渗透处理诱导基因上调表达,高温和盐胁迫抑制基因表达。Msatpa和MsatpB基因响应低温、高温、盐和渗透胁迫应答,且呈现出不同的表达特点。(3)成功构建植物表达载体pBI121-35S-Msatpa和p CAMBIA3301-35S-MsatpB,利用浸花法将Msatpa和MsatpB基因转入哥伦比亚型拟南芥(Arabidopsis thaliana),经过抗性筛选及PCR验证,获得了Msatpa和MsatpB转基因T代拟南芥种子。

关键词：新疆大叶苜蓿 atpa基因 atpB基因基因克隆表达与转化