茄子茉莉酸生物合成途徑相關(guān)基因的克隆與表達(dá)分析.pdf

1、雄性不育(Male sterility)在生產(chǎn)育種上具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，將雄性不育系應(yīng)用于茄子育種，可以解決目前茄子雜交制種中存在的問題，提高種子質(zhì)量、降低成本。功能型雄性不育是一種特殊的植物雄性不育:因花藥不開裂造成不能散粉，從而導(dǎo)致不育，但其花粉正?？捎９δ苄托坌圆挥ㄋ幉婚_裂的機(jī)制尚未定論，目前通過大量茉莉酸(Jasmonic acid，JA)生物合成途徑結(jié)構(gòu)基因、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)基因以及轉(zhuǎn)錄因子的突變體研究，普遍認(rèn)為JA在調(diào)

2、控花藥開裂、花絲伸長和花粉發(fā)育中有重要作用。
　　本試驗(yàn)以茄子（Solanum melongena L.）功能型雄性不育系F13-1-7、T4和可育系142為材料，對(duì)茄子JA生物合成途徑結(jié)構(gòu)基因DAD1、LOX、AOS、AOC、OPR3進(jìn)行同源克隆，再利用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)對(duì)可育系與不育系花蕾發(fā)育不同時(shí)期JA生物合成關(guān)鍵基因進(jìn)行表達(dá)差異分析，以期探索茄子功能型雄性不育的可能原因，為揭示功能型雄性不育機(jī)理、茄子功能型雄性不育資源的應(yīng)

3、用研究提供一定依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、以茄子花蕾cDNA為模板，克隆得到LOX基因，其片段長度2557bp，包含完整開放閱讀框2508bp，預(yù)測(cè)編碼836個(gè)氨基酸殘基，與已經(jīng)公布的其他物種的LOX基因具有較高同源性。蛋白預(yù)測(cè)分析表明其推導(dǎo)編碼的氨基酸序列含有LH2結(jié)構(gòu)域和Lipoxygenase超家族保守結(jié)構(gòu)域。
　　2、以茄子花蕾cDNA為模板，克隆得到AOC基因，其片段長度757bp，包含完整開放閱讀框744b

4、p，預(yù)測(cè)編碼248個(gè)氨基酸殘基，與已經(jīng)公布的其他物種的AOC基因具有較高同源性。蛋白預(yù)測(cè)分析表明其推導(dǎo)編碼的氨基酸序列含有Allence_ox_cyc超家族保守結(jié)構(gòu)域。
　　3、以茄子花蕾cDNA為模板，克隆得到OPR3基因，其片段長度1227bp，包含完整開放閱讀框1191bp，預(yù)測(cè)編碼397個(gè)氨基酸殘基，與已經(jīng)公布的其他物種的OPR3基因具有較高同源性。蛋白預(yù)測(cè)分析表明其推導(dǎo)編碼的氨基酸序列含有OYE_like_FMN和TIM

5、_phosphate_binding超家族保守結(jié)構(gòu)域。
　　4、以茄子花蕾DNA為模板，克隆得到DAD1基因，其片段長度1052bp，無內(nèi)含子，包含完整開放閱讀框1032bp，預(yù)測(cè)編碼344個(gè)氨基酸殘基，與已經(jīng)公布的其他物種的DAD1基因具有較高同源性。蛋白預(yù)測(cè)分析表明其推導(dǎo)編碼的氨基酸序列含有1個(gè)Esrerase_lipase超家族保守結(jié)構(gòu)域。
　　5、在整個(gè)花蕾發(fā)育過程中，總體上LOX在可育系與不育系中的表達(dá)水平動(dòng)態(tài)變化

6、趨勢(shì)一致，開花前不育系中LOX的積累比可育系早?；ɡ侔l(fā)育初期AOS、AOC和OPR3在可育系與不育系中的表達(dá)水平相近;花前2天到花后2天，這3個(gè)基因在可育系與不育系中的表達(dá)水平動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)相反。
　　花前2天到開花當(dāng)天LOX、AOS、AOC、OPR3這4個(gè)JA生物合成途徑關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基因在可育系中大量積累，且都明顯高于不育系，認(rèn)為花前2天到開花當(dāng)天這段時(shí)期是JA合成和花藥開裂的關(guān)鍵時(shí)期。推測(cè)不育系中這4個(gè)基因的低水平表達(dá)影響其花藥不開