在甜菜M14品系中克隆SERK與BBM基因的保守片段.pdf

1、甜菜M14品系是栽培甜菜染色體組附加了白花甜菜第九號染色體形成的單體附加系，其具有世代之間穩(wěn)定的高頻傳遞特性。經(jīng)形態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)和胚胎學(xué)鑒定，證實甜菜M14品系為兼性無融合生殖材料。理論上推測無融合生殖基因定位在附加的白花甜菜第九號染色體上。甜菜M14品系與野生多倍體無融合生殖植物材料相比較，其基因組相對較小，遺傳背景相對清晰，而且附加的白花甜菜第九號染色體相對獨(dú)立。因此，甜菜M14品系是極其難得的克隆無融合生殖相關(guān)基因的材料。

2、 目前，已經(jīng)在胡蘿卜、擬南芥、玉米、紫花苜蓿、向日葵、草地早熟禾、栽培稻、椰子、可可和中果咖啡等多種植物中分離了SERK基因：已經(jīng)在甘藍(lán)型油菜、擬南芥和紫花苜蓿中分離了BBM基因。SERK基因的表達(dá)和體細(xì)胞的成胚能力緊密相關(guān)，凡是有距RK基因表達(dá)的細(xì)胞都發(fā)育成體胚；SERK基因表達(dá)可以作為具有胚胎發(fā)生能力的體細(xì)胞的標(biāo)記，是與孤雌生殖相關(guān)的基因。BBM基因在擬南芥和油菜中的異位表達(dá)可導(dǎo)致體細(xì)胞胚的形成；此外，BBM基因的表達(dá)還可以使

3、外植體在沒有激素的條件下再生，使葉片和花的形態(tài)方式改變。由此推測，SERK和BBM基因可能是無融合生殖相關(guān)基因。探明M14品系基因組中是否含有SERK和BBM基因，并分離這兩個基因的特異片段，可以為研究甜菜M14品系無融合生殖遺傳機(jī)制并最終克隆無融合生殖相關(guān)基因奠定理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。 在本研究中，利用ClustaⅨ1.81軟件對GenBank中的胡蘿卜、擬南芥和玉米SERK基因進(jìn)行了多重序列比對，確定了SERK基因的保守序列。利用

4、軟件PrimerPremier 5.0基于保守序列設(shè)計了一對PCR引物，從甜菜M14品系中PCR擴(kuò)增了一段特異DNA片段，其與擬南芥SERK基因的同源性為81.9％，與胡蘿卜SERK基因的同源性為65.5％，與玉米SERK基因的同源性為64.4％。再利用ClustalⅨ1.81軟件對GenBank中的擬南芥和甘藍(lán)型油菜BBM基因進(jìn)行了序列雙重比對，確定了BBM基因的保守序列。利用軟件Primer Premier5.0基于保守序列設(shè)計了一