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甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员鉴定及表达分析
被引量：
7
1
作者
宋天晓
刘意
+3 位作者
饶莉萍
Soviguidi Deka Reine Judesse
朱国鹏
杨新笋
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1297-1308,共12页
甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料作物和新型的生物能源作物,细胞壁蔗糖转化酶是植物源、库组织蔗糖代谢的关键酶,但关于甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员的研究尚未见报道。本研究测定供试品种不同组织部位的蔗糖淀粉含量,利...
甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料作物和新型的生物能源作物,细胞壁蔗糖转化酶是植物源、库组织蔗糖代谢的关键酶,但关于甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员的研究尚未见报道。本研究测定供试品种不同组织部位的蔗糖淀粉含量,利用生物信息学方法对IbCWIN基因家族的理化性质、保守结构域、系统进化关系、启动子作用元件、组织特异性表达模式进行分析。结果表明,甘薯茎中蔗糖含量最高,须根和叶次之,块根最低;块根淀粉含量最高,极显著高于其他部位。甘薯中含有10个IbCWIN基因,编码氨基酸442~1115个,蛋白质分子量范围49.56~124.44kD,等电点为5.0~9.1。分布在8条染色体上,都含有Glyco_32保守结构域及相同或相似的保守基序motif,属于糖基水解酶基因家族GH32。IbCWIN与木薯MeCWINV同源性高,IbCWIN基因家族启动子区域含有多种类型的顺式作用元件。qRT-PCR结果表明,IbCWIN基因家族在甘薯不同组织中均有表达且有多种表达模式,其中IbCWIN2和IbCWIN9在块根中表达量显著高于其他组织部位。本研究为下一步探索甘薯IbCWIN基因家族的功能及调控甘薯源、库关系机制提供理论指导。
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关键词
甘薯
细胞壁蔗糖转化酶
基因家族
基因表达
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职称材料
一份玉米小籽粒发育突变体mn-like1的遗传分析与分子鉴定
2
作者
袁鑫
赵卓凡
+7 位作者
赵瑞清
刘孝伟
郑名敏
刘育生
董好胜
邓丽娟
曹墨菊
黄强
《作物学报》
北大核心
2025年第6期1569-1581,共13页
籽粒是玉米最重要的库器官,其正常发育需要充足的碳水化合物供应与顺畅的物质运输通道。本研究在选系中获得了1份籽粒发育缺陷突变体small kernel 18(smk18),经多年多点种植,突变体smk18性状遗传稳定,统计(B73×smk18)F2群体分离比...
籽粒是玉米最重要的库器官,其正常发育需要充足的碳水化合物供应与顺畅的物质运输通道。本研究在选系中获得了1份籽粒发育缺陷突变体small kernel 18(smk18),经多年多点种植,突变体smk18性状遗传稳定,统计(B73×smk18)F2群体分离比发现,该性状受1对隐性单基因控制。将smk18突变性状回交5代于自交系RP125中构建近等基因系mn-like1(RP125^(smk18 smk18))。表型鉴定显示,mn-like1植株相较于RP125株高、穗位高增加,百粒重、粒长、粒宽显著降低。通过分子标记将该突变基因定位于2号染色体分子标记Indel 4和Indel 5之间。该区间内有一报道的小籽粒基因Miniature1(Mn1),其编码细胞壁蔗糖转化酶,在籽粒发育早期控制糖类物质运输。通过扩增mn-like1中Mn1基因CDS,测序并比对发现突变体第5外显子上有9 bp缺失,使得Mn1蛋白第409~411的3个氨基酸缺失,蛋白结构变异。且授粉后13天mn-like1籽粒中Mn1表达量显著降低。通过将mn-like1与Mn1转座子插入突变体mn1-mu进行等位性测验,确认mn-like1为Mn1新的等位突变体。亚细胞定位、糖类物质测量以及糖原染色结果显示,Mn1在籽粒胚乳基底转移层特异表达,其突变后糖类物质运输通道受阻,mn-like1中蔗糖和淀粉含量显著降低,造成籽粒发育缺陷。本研究丰富了不同遗传背景下Mn1突变体的种质资源,为Mn1调控籽粒发育机制的解析和Mn1蛋白催化功能研究提供新的遗传材料。
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关键词
玉米
基因定位
籽粒发育
细胞壁蔗糖转化酶
物质运输
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职称材料
题名
甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员鉴定及表达分析
被引量：
7
1
作者
宋天晓
刘意
饶莉萍
Soviguidi Deka Reine Judesse
朱国鹏
杨新笋
机构
海南大学园艺学院海南省热带园艺作物品质调控重点实验室
湖北省农业科学院粮食作物研究所
长江大学农学院
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1297-1308,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFD1000700,2018YFD1000705-3,2019YFD1001304,2019YFD1001305,2019YFD1001300)
国家现代产业技术体系(甘薯)建设专项(CARS-11-C-15)
+1 种基金
粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室开放课题(2019lzjj04)
湖北省技术创新专项(对外科技合作类,2018AHB012)资助。
文摘
甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料作物和新型的生物能源作物,细胞壁蔗糖转化酶是植物源、库组织蔗糖代谢的关键酶,但关于甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员的研究尚未见报道。本研究测定供试品种不同组织部位的蔗糖淀粉含量,利用生物信息学方法对IbCWIN基因家族的理化性质、保守结构域、系统进化关系、启动子作用元件、组织特异性表达模式进行分析。结果表明,甘薯茎中蔗糖含量最高,须根和叶次之,块根最低;块根淀粉含量最高,极显著高于其他部位。甘薯中含有10个IbCWIN基因,编码氨基酸442~1115个,蛋白质分子量范围49.56~124.44kD,等电点为5.0~9.1。分布在8条染色体上,都含有Glyco_32保守结构域及相同或相似的保守基序motif,属于糖基水解酶基因家族GH32。IbCWIN与木薯MeCWINV同源性高,IbCWIN基因家族启动子区域含有多种类型的顺式作用元件。qRT-PCR结果表明,IbCWIN基因家族在甘薯不同组织中均有表达且有多种表达模式,其中IbCWIN2和IbCWIN9在块根中表达量显著高于其他组织部位。本研究为下一步探索甘薯IbCWIN基因家族的功能及调控甘薯源、库关系机制提供理论指导。
关键词
甘薯
细胞壁蔗糖转化酶
基因家族
基因表达
Keywords
sweet potato
cell wall sucrose invertase
gene family
gene expression
分类号
S531 [农业科学—作物学]
在线阅读
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职称材料
题名
一份玉米小籽粒发育突变体mn-like1的遗传分析与分子鉴定
2
作者
袁鑫
赵卓凡
赵瑞清
刘孝伟
郑名敏
刘育生
董好胜
邓丽娟
曹墨菊
黄强
机构
四川农业大学玉米研究所/农业农村部西南玉米生物学与遗传育种重点实验室
成都理工大学
成都师范学院化学与生命科学学院
四川省原子能研究院/辐照保藏和效应四川省重点实验室
出处
《作物学报》
北大核心
2025年第6期1569-1581,共13页
基金
四川省科技计划项目(2022NSFSC0018,2021YFYZ0011,2024NSFSC1210,2023YFH0020)资助。
文摘
籽粒是玉米最重要的库器官,其正常发育需要充足的碳水化合物供应与顺畅的物质运输通道。本研究在选系中获得了1份籽粒发育缺陷突变体small kernel 18(smk18),经多年多点种植,突变体smk18性状遗传稳定,统计(B73×smk18)F2群体分离比发现,该性状受1对隐性单基因控制。将smk18突变性状回交5代于自交系RP125中构建近等基因系mn-like1(RP125^(smk18 smk18))。表型鉴定显示,mn-like1植株相较于RP125株高、穗位高增加,百粒重、粒长、粒宽显著降低。通过分子标记将该突变基因定位于2号染色体分子标记Indel 4和Indel 5之间。该区间内有一报道的小籽粒基因Miniature1(Mn1),其编码细胞壁蔗糖转化酶,在籽粒发育早期控制糖类物质运输。通过扩增mn-like1中Mn1基因CDS,测序并比对发现突变体第5外显子上有9 bp缺失,使得Mn1蛋白第409~411的3个氨基酸缺失,蛋白结构变异。且授粉后13天mn-like1籽粒中Mn1表达量显著降低。通过将mn-like1与Mn1转座子插入突变体mn1-mu进行等位性测验,确认mn-like1为Mn1新的等位突变体。亚细胞定位、糖类物质测量以及糖原染色结果显示,Mn1在籽粒胚乳基底转移层特异表达,其突变后糖类物质运输通道受阻,mn-like1中蔗糖和淀粉含量显著降低,造成籽粒发育缺陷。本研究丰富了不同遗传背景下Mn1突变体的种质资源,为Mn1调控籽粒发育机制的解析和Mn1蛋白催化功能研究提供新的遗传材料。
关键词
玉米
基因定位
籽粒发育
细胞壁蔗糖转化酶
物质运输
Keywords
maize
gene mapping
nutrient transport
cell wall invertase
kernel development
分类号
S513 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员鉴定及表达分析
宋天晓
刘意
饶莉萍
Soviguidi Deka Reine Judesse
朱国鹏
杨新笋
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
7
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下载PDF
职称材料
2
一份玉米小籽粒发育突变体mn-like1的遗传分析与分子鉴定
袁鑫
赵卓凡
赵瑞清
刘孝伟
郑名敏
刘育生
董好胜
邓丽娟
曹墨菊
黄强
《作物学报》
北大核心
2025
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