抽提擬南芥生長20d的白菜葉片RNA進行RT-PCR的基因表達量檢測。RNA抽提、型油性状析分反轉錄和RT-PCR等程序詳見Fan等的菜s传分方法BrCLV3和內參基因18SrRNA的表達檢測引物對分別為DXP109/DXP129和18SrRNAF/R,序列詳見表1。多室的遗
對多室白菜型油菜srb的花器官和角果變異進行觀察和分析發現,其花器官數目變異與多室黃籽沙遜ml4類似,即:花萼和花瓣等花器官數目正常;雄蕊數目基本正常,但在極少數花中可以觀察到7個(圖1-a~j);雌蕊相對於WT明顯增粗。白菜srb的型油性状析分角果多室性狀遺傳穩定,單株多室角果比例94.7%~100.0%,菜s传分平均為97.9%,多室的遗每角果具有3~4個心皮(平均3.5個心皮)。鉴定多室角果平均長、白菜寬和厚分別為37.0、型油性状析分6.4和3.8mm;較兩室角果顯得短而粗。菜s传分
對子房進行石蠟切片觀察,多室的遗WT材料的鉴定子房為兩室,是由2個心皮相對發育成一個完整的假隔膜,將心皮分割成2個腔室,假隔膜兩側分別著生1列種子;srb的三室子房則由3個心皮向中間發育形成“Y”字型假隔膜,將角果分割成3個腔室,假隔膜上著生3列種子,果皮分為3瓣(圖1-x);在srb和ml4的四心皮子房內,2個近乎平行排列的假隔膜將子房內腔分隔成3個腔室,中間的腔室比兩側的腔室大,中間的腔室著生2排胚珠,而兩側的腔室各著生1排胚珠,其假隔膜的橫切麵呈“Ⅱ”型(圖1-y)。
為確定srb中多室性狀的遺傳規律,將其與兩室白菜型油菜WT進行正反交,F1單株全部表現為兩室,表明srb中的多室性狀由隱性核基因控製,且無細胞質效應(表2)。在F2分離群體中,兩室表型單株(78株)與多室表型單株(23株)符合3∶1的分離比(χ2=0.27,P>0.05)。表明srb中的多室性狀受1對隱性核基因控製。
為確定srb中的多室基因是否與我們前期克隆的多室基因Brclv3相同,進一步將srb與ml4進行等位測驗發現,它們的正反交F1和F2分離群體的所有單株全部表現為多室(表2)。表明srb中的多室基因與ml4中的多室基因等位,因此它們的多室性狀可能均由BrCLV3基因的突變所導致。
我們對srb中的BrCLV3等位基因的編碼區、2.3kb的啟動子區和2.5kb的3'端側翼序列進行比較測序。與WT中的BrCLV3序列比對分析,共發現3處堿基序列變異(圖2-a)。其中,位於3'端的SNP差異和第2個內含子中ATAT插入/缺失差異都不會引起該基因蛋白序列的改變,而位於第3個外顯子中的C/G單核苷酸突變可導致編碼蛋白的1個氨基酸替換。進一步比較ml4、srb和Chiifu-401(已發表基因組序列的白菜,兩室表型)之間的氨基酸序列差異發現,該突變氨基酸位於CLEmotif的第12位,由組氨酸突變成天冬氨酸,將其命名為Brclv3Asp12;它與前期在ml4中發現的CLEmotif上的堿基變異不同,因此Brclv3Asp12是一個新的等位突變,可引起CLV3多肽信號的序列突變(圖2-b)。在擬南芥中,CLEmotif是CLV3多肽信號分子的重要功能域,由12個保守的氨基酸組成,其中第12位組氨酸對於維持莖頂端分生組織的大小至關重要。因此,本研究新發現的第12位His-to-Asp氨基酸替換可能影響BrCLV3基因的正常功能發揮,從而影響角果的正常發育。
針對Brclv3Asp12中的C/G單核苷酸變異開發了特異性的SNP標記,並對srb×WT雜交產生的F2分離群體進行了BrCLV3基因型的鑒定。結果表明,BrCLV3純合基因型(AA)單株都為兩室角果表型,Brclv3Asp12純合基因型單株(aa)都為多室角果表型,雜合基因型單株(Aa)表現為兩室或近乎兩室角果表型(圖3);3種基因型單株的比例(AA∶Aa∶aa)符合1∶2∶1的分離比(χ2=0.80,P>0.05)。該結果證實Brclv3Asp12中的C/G變異與多室表型共分離,表明該SNP變異可能是引起srb中多室角果產生的原因。
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