【目的】植物线粒体基因变异是产生细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)的主要原因,利用生物技术是创造CMS不育系的重要手段。通过比较启动子、线粒体转运信号肽(mitochondrial targeting signal peptides,MTS)的不同组合...【目的】植物线粒体基因变异是产生细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)的主要原因,利用生物技术是创造CMS不育系的重要手段。通过比较启动子、线粒体转运信号肽(mitochondrial targeting signal peptides,MTS)的不同组合对下游eGFP的表达强弱,来探究最佳马铃薯线粒体靶向表达载体。【方法】选择3个启动子AtUBI10、StUBI10、2×35S和两个线粒体转运信号肽ATPγ与Rf1b进行试验,利用烟草叶片瞬时表达系统和PEG介导马铃薯原生质体转化体系进行靶向载体的表达验证。【结果】六个线粒体靶向表达载体中AtUBI10::ATPγ-eGFP在烟草瞬时表达效果最佳,可准确定位到线粒体,其次为StUBI10::ATPγ-eGFP和2×35S::ATPγ-eGFP;在马铃薯原生质体中载体AtUBI10::ATPγ-eGFP有最佳的表达效果,与烟草中表达结果一致,其次是StUBI10::Rf1b-eGFP和AtUBI10::Rf1b-eGFP,而2×35S启动子的两个载体在原生质体均表达较弱。【结论】启动子AtUBI10与线粒体转运信号肽ATPγ所构建的靶向线粒体载体为最佳组合,可用于马铃薯线粒体基因的相关研究中。展开更多
文摘【目的】解析马铃薯(Solanum tuberosum L.)重力响应的分子机理,为马铃薯的遗传改良和育种提供潜在基因资源。【方法】通过石蜡切片对马铃薯的匍匐茎和地上茎进行组织学结构观察;通过同源比对鉴定马铃薯中的重力响应调控基因,使用RT-qPCR验证其表达水平,利用转录组测序分析其表达模式;以四倍体马铃薯材料Desiree为背景,构建了重力响应关键基因StLAZY1-1的过表达转基因株系,并对其表型进行了观察统计。【结果】匍匐茎与地上茎的组织结构存在明显的形态学差异,特别是维管组织的排列和淀粉粒沉积两个方面差别显著。重力响应相关基因PRAF/RLD FAMILY MEMBER(RLD)、SCARECROW(SCR)、SHOOT-ROOT(SHR)、BRX-LIKE4(BRXL4)、PIN-FORMED3(PIN3)在不同物种中具有保守的结构域和分布特征,LAZY家族的结构域分布则具有多样性。重力响应相关基因的表达具有组织特异性,并且表达水平受到光信号调控。通过遗传转化验证马铃薯StLAZY1-1基因的功能,发现与野生型相比StLAZY1-1过表达株系在株高、匍匐茎数量上都具有显著变化。【结论】马铃薯中关键重力响应调节基因StLAZY1-1影响马铃薯的株高和匍匐茎数量。
文摘【目的】植物线粒体基因变异是产生细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)的主要原因,利用生物技术是创造CMS不育系的重要手段。通过比较启动子、线粒体转运信号肽(mitochondrial targeting signal peptides,MTS)的不同组合对下游eGFP的表达强弱,来探究最佳马铃薯线粒体靶向表达载体。【方法】选择3个启动子AtUBI10、StUBI10、2×35S和两个线粒体转运信号肽ATPγ与Rf1b进行试验,利用烟草叶片瞬时表达系统和PEG介导马铃薯原生质体转化体系进行靶向载体的表达验证。【结果】六个线粒体靶向表达载体中AtUBI10::ATPγ-eGFP在烟草瞬时表达效果最佳,可准确定位到线粒体,其次为StUBI10::ATPγ-eGFP和2×35S::ATPγ-eGFP;在马铃薯原生质体中载体AtUBI10::ATPγ-eGFP有最佳的表达效果,与烟草中表达结果一致,其次是StUBI10::Rf1b-eGFP和AtUBI10::Rf1b-eGFP,而2×35S启动子的两个载体在原生质体均表达较弱。【结论】启动子AtUBI10与线粒体转运信号肽ATPγ所构建的靶向线粒体载体为最佳组合,可用于马铃薯线粒体基因的相关研究中。
