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荷花(Nelumbo nucifera)MYB蛋白靶基因NnTOM1的克隆及功能分析

2024-03-23分类号:S682.32

【作者】葛奇   顾伟卓   程志鹏   杨洁   胡慧贞   陈龙清
【部门】西南林业大学园林园艺学院/云南省功能性花卉资源及产业化技术工程研究中心  
【摘要】【目的】从荷花(Nelumbonucifera)中克隆NnTOM1基因,并进行生物信息学分析、基因表达模式分析以及烟草遗传转化,为进一步研究NnTOM1基因的功能奠定基础。【方法】通过克隆获得NnTOM1基因,对其蛋白序列进行理化性质和保守结构域预测等生物信息学分析,利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析其组织特异性表达,并利用烟草遗传转化初步验证其生物学功能。【结果】NnTOM1基因编码区(Codingsquence,CDS)长度为1191 bp,编码396个氨基酸,蛋白质分子式为C_(1918)H_(3130)N_(560)O_(589)S_(16),二级结构主要由 α-螺旋和无规则卷曲组成,含有TOM家族保守结构域(VHS-ENTH-ANTH和GAT),定位于细胞质中,多重序列比对及系统进化树分析表明,其与澳洲坚果(Macadamia integrifolia)、蒂罗花(Telopea speciosissima)、博落回(Macleaya cordata)亲缘关系较近且序列一致性较高;qRT-PCR结果显示,NnTOM1基因在瓣化雄蕊中表达量最高,在根中表达量最低,且在重瓣型品种中表达量比单瓣型品种高;与野生型相比,NnTOM1转基因株系的花瓣颜色加深,花瓣先端变尖,花瓣间隔处加宽,花丝变长且明显长于花柱;且OE-1株系比野生型多出1片花瓣,表现出6片花瓣的表型。【结论】荷花NnTOM1基因可能参与荷花花器官的发育,为后续解析NnTOM1基因的功能提供了初步依据,为荷花新品种选育提供了新的基因资源。
【关键词】荷花  TOM1  基因克隆  表达分析  遗传转化
【基金】云南省高层次人才引进计划产业人才专项(YNQR-CYRC-2018-007);; 云南省重大科技专项计划(202202 AE 090028);; 云南省农业基础联合面上项目(202101BD070001-124)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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