通过小麦Ms2近等基因系的抑制缩减杂交分析揭示小穗和花药中差异表达基因

以Ms2近等基因系处于减数分裂期的可育小穗cDNA作为驱动因子(driver),以同一时期的不育小穗cDNA作为测验因子(tester)进行缩减杂交(SSH),将扩增后的缩减杂交产物进行克隆,构建了一个包含882个重组克隆的SSH文库.分别以可育小穗和不育小穗的cDNA为探针与SSH文库克隆进行反式Northern杂交,结果显示接近90%的克隆在不育小穗中呈上调表达.对文库中21个克隆插入片段的序列相似性分析表明其中有18个与来源于穗部或减数分裂期的花药cDNA同源.13个克隆的编码产物与已知功能的蛋白质同源,其中5个参与碳代谢活动,4个参与胞内分子的运输,2个蛋白产物参与染色体的构成及染色体的结构变化,1个是生长素抑制蛋白,1个是转录因子.用中国春缺体四体材料对9个克隆进行了染色体定位,其中一个克隆定位于第四染色体同源群,与Ms2所在的染色体同属一个同源群.通过搜索水稻的同源BAC(bacterial artificialchromosome)和PAC(P1 artificial chromosome)克隆,推测另外11个克隆的染色体位置,其中4个克隆可能位于第四染色体同源群.用RNA点杂交对11个克隆进行表达谱分析,其中8个克隆在不育株的小穗和花药中呈上调表达.     

小麦泛素融合降解蛋白基因的克隆及特征分析

酵母UFD1基因编码的泛素融合降解蛋白是泛素依赖性降解系统或泛素融合降解途径中的一个关键因子.利用RT-PCR技术在小麦(Triticum aestivum L.)中分离到一个UFD1类似基因.该基因的编码区长948 bp,编码长315个氨基酸的多肽,其氨基酸序列与GenBank中登录的一个拟南芥UFD1类似蛋白有74%的同源性.在多肽链的N-端具有在真核生物中高度保守的UFD1结构域.我们将该基因定位在小麦的第六染色体群并将其命名为TUFD1.South-ern杂交和数据库搜索表明植物的UFD1基因是单拷贝或低拷贝的.无论是在单子叶中还是在双子叶植物中,UFD1蛋白都高度同源.除了N端UFD1结构域外,该类蛋白还有3个高度保守的C端结构域.TUFD1基因在小麦幼苗的根、茎、胚芽鞘、叶片以及幼穗和腊熟期子粒中呈组成性表达.     

一个小麦丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶基因的克隆和分析

用mRNA差异显示技术在含有抗白粉病基因Pm21的小麦(Tri ticum aestivum L.) -簇毛麦(Haynaldia villosa) 6VS /6AL易位系92R137中分离与抗白粉病相关的基因,获得一个命名为TaPK1的全长cDNA克隆.序列分析表明,它与大豆(Glycine max (L.) Merr.)蛋白激酶基因GmPK6高度同源.经推测,TaPK1 编码416个氨基酸的多肽,属丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶家族,并具酪氨酸激酶特性.TaPK1是从小麦中分离的新基因.     

小伞山羊草(Aegilops umbellata)恢复基因向小麦的转移

鉴定了小伞山羊草(Ae.umbellulata)6条染色体的中国春添加系对T型细胞质雄性不育系育性的影响,发现UAD能较好地恢复T型不育系的育性,表明染色体A上携带有育性恢复基因。添加染色体A在提莫菲维细胞质背景中通过雄配子的传递率为15.6%。同时进一步证明中国春不含有恢复基因。 在体细胞染色体数为42的331个不育系与UAD的杂种衍生后代中选到18个可育株,并对部分植株进行了细胞学鉴定。其中040-5、061-1和061-4与中国春的杂种F_1的育性分离和染色体配对情况表明它们是含有来自小伞山羊草染色体A上的恢复基因的杂合易位系。     

小麦TOM7蛋白类似基因的克隆与分析

通过RT—PCR技术分离了编码小麦线粒体蛋白转运酶TOM7亚基(Translocase of Outer Mitochondrial Membrane subunit 7)的cDNA,并克隆了该基因编码区的基因组DNA,将该基因命名为TaTOM7。TaTOM7是一个没有内含子的基因,其编码的多肽具有一个位于中部的疏水跨膜区和两个分别位于N-端和C-端的亲水区域。来源于真菌、动物和植物的TOM7类似蛋白在疏水跨膜区高度保守,而在亲水区变异很大。在系统发育树中,TOM7类似蛋白可以按动物、植物和真菌分为3个类群。小麦TaTOM7在基因组中以寡拷贝形式存在,它的表达在Ms2近等基因系之间和不同组织之间存在差异。中国春缺体一四体及端二体系分析表明,TaTOM7位于小麦第3染色体同源群。     

DELLA家族蛋白与植物生长发育的关系

赤霉酸(GA)同细胞膜上的受体结合后,通过一系列信号分子,把信号传递到下游,以调节植物的生长发育.在已发现的植物GA信号传递分子中,有一类的N端具有高度保守的DELLA结构域,称之为DELLA家族蛋白.文中介绍了此类蛋白作为阻遏蛋白,对植物生长发育的调控作用及其行使阻遏作用的分子机制.     

小麦病程相关蛋白1基因的克隆及特性分析

利用RT－PCR技术,从被白粉菌诱导的小麦－簇毛麦6VS／6AL易位系中获得病程相关蛋白1（TaPr-1)cDNA克隆,该基因具有编码164氨基酸的开放阅读框,其中包含24个氨基酸构成的信号肽和140个氨基酸组成的成熟肽（MW为15.1kD),经蛋白结构比较分析,发现其与植物中已分离的多种PR1类蛋白具一定的同源性,Northern杂交显示,易位系易被诱导12小时左右,该基因转录物累积最多,其在抗病易位系和感病亲本扬5中表达水平有明显差异,Southern杂交表达在小麦基因组中该基因的拷贝数多于1个,且该基因在扬5和易位系中表现多态性,表明6VS上有可能携带基因。     

小麦Beclin1类似基因的分子克隆与鉴定

以小麦 簇毛麦 (Triticumaestivum Haynal diavillosa) 6VS/6AL易位系 92R1 3 7为材料 ,应用mRNA差异显示和快速扩增cDNA末端 (rapidam plificationofcDNAends,RACE)技术对在白粉菌(Blumeriagraminis)诱导后表达增强的基因进行了克隆。分离到一个与拟南芥Beclin1类似基因同源的全长cDNA克隆 ,暂定名为小麦Beclin1类似基因。它编码 441个氨基酸组成的多肽。二级结构推导显示与人类Beclin相似 ,具有螺旋结构。Northern杂交分析表明 ,小麦Beclin1类似基因在白粉菌诱导后表达增强。Southern分析证明 ,小麦Beclin1类似基因为单拷贝基因     

小麦泛素融合降解蛋白基因的克隆及特征分析

酵母UFD1基因编码的泛素融合降解蛋白是泛素依赖性降解系统或泛素融合降解途径中的一个关键因子。利用RT-PCR技术在小麦(Triticum aestivum L.)中分离到一个UFD1类似基因。该基因的编码区长948 bp,编码长315个氨基酸的多肽,其氨基酸序列与GenBank中登录的一个拟南芥UFD1类似蛋白有74％的同源性。在多肽链的N-端具有在真核生物中高度保守的UFD1结构域。我们将该基因定位在小麦的第六染色体群并将其命名为了UFD1。Southern杂交和数据库搜索表明植物的UFD1基因是单拷贝或低拷贝的。无论是在单子叶中还是在双子叶植物中,UFD1蛋白都高度同源。除了N端UFD1结构域外,该类蛋白还有3个高度保守的C端结构域。TUFD1基因在小麦幼苗的根、茎、胚芽鞘、叶片以及幼穗和腊熟期子粒中呈组成性表达。     

苏麦3号感赤霉病近等基因系的选育及分子标记

小麦品种苏麦3号高抗由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum Schw.)引起的小麦赤霉病,已成为全世界广泛应用的抗源。为更精确地研究苏麦3号的赤霉病抗性,实验用感病品种川980为供体亲本,苏麦3号为轮回亲本,通过不断回交和自交,把川980的赤霉病感病基因导入苏麦3号,创造了感赤霉病的苏麦3号近等基因系（S016）,并得到以下结果：（1）育成的苏麦3号感赤霉病近等基因系,经两年多点抗赤霉病性状鉴定,表明该近等基因系感赤霉病感病性稳定,而其他形态特征,特性与苏麦3号一致。（2）用RAPD,RFLP分析抗,感苏麦3号近等基因系之间的差异,RFLP分析发现该近等基因系在2D染色体上存在差异。RPAD的随机扩增产物OPH191400可能与近等基因系中的赤霉病感病基因非连锁。（3）用近等基因系验证已报道的与小麦抗霉病基因有关的分子标记,均未发现这些分子标记与导致该近等基因系抗性差异的基因有关。