蓖麻主穗开花期的主基因+多基因混合遗传分析

合集下载

蓖麻主要农艺性状配合力测试与遗传力分析

蓖麻主要农艺性状配合力测试与遗传力分析
第 2 卷 第 1 5 期
2 1年 1 00 月
内蒙古民族 大学学报 ( 自然科学版 )
J u n l o n e n oi ie st o t n l i s o r a f I n r Mo g l Un v ri fr Nai ai e a y o t
V0 .5 No 1 1 2 .
Co bi ngAbiiy Te tAnd m ni l s t Ana y i fH e ia lt l sso rt bi y i
o jrAg o o cCh r ce snCatr fMao r n mi a a tr so i
W ANG Do g me , HU Gu - i一 Mo eeu n - i一 Z o l , d l t
(.g cl rl o ee Inr noiU i ri r ai aie ,o ga 2 0 2 C ia 1 r ut aC l g ,n e gl nv sy t nli T nl o0 84 ,hn ; A i u l Mo a e tf N o t s o i
2T n l oAc d myo Ag i a u eT c o o y T n l o0 8 1 , h n .o gi a a e f r h r e h l g , o g i 2 0 5 C i a; c a
3I n r n oi d sr l n ie rn sac ne f nv rie rC so,o gao0 8 4 C ia . e g l I uti gn eigRe e rhCe tro ies is a tr n li 2 0 2, hn ) n Mo an aE u t f o T
pa t eg t n t m imee ,f ec a a t r c mb n t n r ih ysg i c n i ) e c sw t e dy ed ,t e ln ih d se da tr i h r c e s o i a i s h a v o we eh g l in f a t f r n e பைடு நூலகம்hs e i l i d1 h

蓖麻组织培养及遗传转化概况

蓖麻组织培养及遗传转化概况

蓖 麻 组 织 培 养及 遗 传 转化 概 况
王文跃 , 。陈永胜 L李 国瑞 , , 黄凤 兰 , 栾世 慧 尚 雨 丝 王 超 智 勇 , 志敏 , , , 张 邵
(. 1 内蒙古 民族大学 , 内蒙古 通辽 0 8 0 ;内 蒙古 自治 区高校蓖麻产业工程技术 中心, 2002 内蒙古 通辽 o8o ) 2 oo
W ANG e —Yue。 CH EN ng he g1 W n , 。 Yo -s n ,LIGuo n i.H UANG ng l n 2 -r ', 2 Fe - a ,
L UAN S i h i S h — u ' HANG — i WANG C a  ̄ HANG Z i y n t HAO Z i mi , Yu s . h o, Z h — o g, S h— n
Ab t a t T e c so i i wi eyu e vMin a r s a e tx i s p sii e , h r c u i as a dma y a o t s r c : h a t r l s d l s d i a i o , eo p c , e t e , e t d s p a ma e t l , n n r ma i o n l c c c s b t n e n r w mae as T s u u tr e h i u s t it i e a v n a e fp a t f h r i a o d t i , u sa c si a tr l. is e c l e tc n q e o man a n t d a tg so l n so e o i n lg o a t i u h t g r s
t n s l ci n a d t eu e o o o e e ov et s ec l r r c s , t . d s rb d t ep o r s f h a t r i i , e e t n s f r n st r s l et s u u t ep o e s e c, e c e h r g e so ec so l o o h hm o h i u i t o

蓖麻主要数量性状相关性的通径分析

蓖麻主要数量性状相关性的通径分析
维普资讯
种子
Se 2 0 e d 0 2年
第 2期
‘ 岜第 1 1 ) 期 2
蓖麻主要数量性 状相关性的通径分析
王 芳 王 云 ( 蒙 古 民 族 大 学 农学 院 通 辽 内 朱 国 立 084 ) ( 2 0 2 内蒙 古 通 辽 市农 科 所 j 田迅 刘海 臣 ( 蒙古 民 族 大 学 农 学 院 ) 内

1 0 +o 3 x +o 9x +0 1 。X 、。x.的 三 元 回 归决 定 系 数 R} 6 . 9 . 1 . o 5x 、 . 、
. . 79 这 表 明 , 桩 穗 长 x 、 级 分 枝 粒重 x 与 单 =o 9 3 , 门 s一 。
株 粒 数 是 构 成 蓖 麻 产 量 的 3 主 要 性 状 3 性 状 中 若 固 定 其 中 的 2 , x , 每 增 加 1 单 位 一 个 个 个 则 x 、 个 Y就 要 分 别 增 加 0 9 3 、 0 9 、. 0个 单 位 。 10 1 表 1 蓖麻 1 数 量 性 状 相 美 系数 5个
用的同时, 由于 各 主 要 性 状 间相 关 性 的 存 在 , 得 i 主要 性 状 还 可通 过 另一 十 主要 性 状 对 单 株 粒 重 Y 产生 间接 效 应 。其 中 一级 分 使 个 枝 粒 重 通过 单 株粒 数 : 门桩 穗 长 、 株 粒 数通 过 一级 分 枝 粒 重对 单 株 粒 重 Y 产 生 间接 效应 都较 大 。 单
l 材 料 与 方 法
试验 以 2 5个蓖 麻 杂交 种 为 材料 , 采用 随机 完 全 区 组 设 计 , 次 重 复 , 行 医 t 长 9 8 行 株 距 0 7 ×0 7 19  ̄ 2 0 3 双 行 . m, m . m,9 8 00年 于 通 辽 市 农 科 所 进 行 。随 机 取 5株 有 代 表 性 植 株 进行 田 间 调 查 和 室 内 考 种 调 查 考 种 性状 有 : 高 ( -、 茎 穗 位 ( 、 株 x) 主 xj 一级 分枝 果穗 z

蓖麻遗传资源产量与品质性状主成分聚类分析及其评价

蓖麻遗传资源产量与品质性状主成分聚类分析及其评价
2 1 年 5月 01
蓖麻遗传 资源产量与 品质性状 主成分聚 类分析 及其评价
方平平 郑 , 鹭。 陶爱芬 祁建 民’ 林荔辉 吴建梅 , , , ,
(. 1福建农林大学作物遗传育种与综合利 用教 育部 重点实验室, 福建 福 州 3 00 ;. 5 02 2 福建省 中医药研究院, 福建 福州 300 ) 503
i gpa th ih ,e rln t dn ln eg t a e gh,olyed,ten mb ro f c v a e ln ,c p uen mb rp rpa ta d se il e ln. i il h u e e e t e erp rpa t a s u e e l e dyed p rpa t f i l n n
T at ie t c t na dc se n ls f atr( iiu o ri ni ai n l tra ayi o so R c scmmu i L. empam sd f o u s c n ns )gr ls
F N igpn Z E G L A ie Q inri LN L.u WUJa.e A GPn.i , H N u ,T O A. n , I a. n , I i i, i m i g f J a h n
c tg r s w i =2 4 .T e e v r t s c u d b s d frc so r e ig wi i e e tp r o e . ae o i h l D e e . 9 h s a i i o e u e a trb d n t d f r n u p s s ee l o e h Ke r s:c tr e mp a m ;p i c p o o n n s a ay i ;c u tra a y i y wo d S a o ;g r l s rn i a c mp e t n 88 l se n ss l l l

蓖麻SnRK2基因家族的鉴定和特征分析

蓖麻SnRK2基因家族的鉴定和特征分析
AO T a o ,H U Zu n—h o n g 。 HE Sh a n ,H U Xu e —l i ,L I U Xu — y u n ,L I U Ai— z ho n g

( 1 . K e y L a b o r a t o r y o f T r o p i c a l P l a n t R e s o u r c e a n d S u s t a i n a b l e U s e ,
X i s h u a n g b a n n a T r o p i c a l B o t a n i c a l G a r d e n ,C h i n e s e A c a d e m y f o S c i e n c e s , Me n g l a 6 6 6 3 0 3 , C h i n a ; 2 . I n d u s t r i a l C r o p I n s t i t u t e ,Y u n n a n A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s , K u n m i n g 6 5 0 2 0 5 ,C h i n a ;
摘要 : S n R K 2是一类植物特有的 S e r / T h r 类蛋 白激 酶 。为研 究其在 蓖麻抗逆过 程 中的作用 , 基于 蓖麻 的基 因
组序列信息 , 利用生物信息学方法鉴定 了 6个蓖麻 S n R K 2蛋 白激酶成 员。分 析发现这些 蛋 白具有 亲水性 属性 , 基
因结构分析表 明 , 植物 S n R K 2基 因在 进化过程 中具有很 高的保守性 ; 系统与进化 分析发现植 物 S n R K 2蛋 白在单 、 双子叶植物 中分 化显著 , 可能是独立 演化 的结果 。高通 量 R N A— s e q测序结果 显示 , 大部分 S n R K 2基 因在检 测的

蓖麻PIP5K1_基因克隆、生物信息学及功能分析

蓖麻PIP5K1_基因克隆、生物信息学及功能分析

DOI:10.19462/ki.zgzy.20231103004蓖麻PIP5K1基因克隆、生物信息学及功能分析李明静1 袁朴芳1 罗 蕊1 尹明达1 王志妍1 户雪妹1 顾晓慧1 黄风兰1,2(1内蒙古民族大学生命科学与食品学院,通辽 028000;2内蒙古自治区蓖麻育种国家民委重点实验室/ 内蒙古自治区蓖麻育种与综合利用重点实验室/蓖麻产业技术创新内蒙古自治区工程研究中心/内蒙古自治区高校蓖麻产业工程技术研究中心,通辽 028000)摘要:蓖麻PIP5K1基因在植物生长发育和抗逆过程中起重要作用。

为探究蓖麻PIP5K1基因在蓖麻物种中的生物学功能和不同时期雌性植株中的表达情况,以aLmAB2品系的蓖麻花序为试验材料,克隆PIP5K1基因,对该基因编码的蛋白质进行生物信息学分析,并对PIP5K1基因在不同时期雌性系植株的表达模式进行分析。

结果表明:从蓖麻花序轴顶端将总RNA 提取出来,并将其反转录成cDNA,克隆后得到一个全长为2325bp的PIP5K1基因片段,经测序后比对这一基因序列和NCBI 参考基因序列相同。

对该基因所编码蛋白展开生物信息学分析,确定PIP5K1基因所编码蛋白质的氨基酸等电点为8.85,氨基酸数目为774,分子量大小为87967.37Da,是一种亲水性稳定蛋白;无跨膜螺旋区,属于非跨膜蛋白;蛋白质二级结构由α螺旋、β转角、伸展链及无规卷曲构成;三级结构与二级结构预测结果一致;与同属于大戟科的木薯亲缘关系较近,与其他科亲缘关系较远。

qRT-PCR分析表明,PIP5K1在标雌系、单雌系、两性系花序中均有不同程度的上调和下调,推测PIP5K1基因参与蓖麻花序发育的调控。

本研究为探究PIP5K1基因促进蓖麻植株的生长发育机制奠定了理论基础。

关键词:蓖麻;PIP5K1;基因克隆;生物信息学分析;功能分析Cloning,Bioinformatics Analysis and Functional Analysis of Castor PIP5K1 Gene LI Mingjing1,YUAN Pufang1,LUO Rui1,YIN Mingda1,WANG Zhiyan1,HU Xuemei1,GU Xiaohui1,HUANG Fenglan1,2(1College of Life Sciences and Food Engineering,Inner Mongolia Minzu University,Tongliao 028000,Inner Mongolia;2Inner Mongolia Key Laboratory of Castor Breeding of the State Ethnic Affairs Commission/ Inner Mongolia Key Laboratory of Castor Breeding and Comprehensive Utilization/ InnerMongolia Engineering Research Center of Industrial Technology Innovation of Castor/ Inner Mongolia Industrial Engineering Research Center of Universities for Castor,Tongliao 028000,Inner Mongolia)蓖麻(Ricinus Communis L.)是大戟科蓖麻属双子叶一年生或多年生草本植物,是一种用途广泛、经济效益高的非食用性作物,为世界十大油料作物之一,具有极高的附加价值[1]。

用“主基因+多基因”遗传模型分析水稻茎蘖成穗率

用“主基因+多基因”遗传模型分析水稻茎蘖成穗率
第3 4卷 第 3期
2 0 1 3年 7月
华南农业大学学报
J o u r n a l o f S o u t h C h i n a Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y
Vo l _ 3 4.N o . 3
J u 1 .2 01 3
用“ 主 基 因 +多基 因" 遗 传 模 型 分 析 水 稻 茎蘖 成 穗 率
黄永相 , 郭 涛 , 李 伟 , 蒋世河 , 陈志强 , 郭建夫
( 1广 东海洋 大学 农 学院, 广 东 湛江 5 2 4 0 8 8 ; 2华 南农 业大学 , 国家植物航天 育种 工程技术研 究中心 , 广东 广州5 1 0 6 4 2 )
An a l y s i s o f Pe r c e nt a g e o f Pr o d uc t i v e Ti l l e r i n Ri c e b y t h e
G n e t i c Mo d e l “ Ma j o r Ge n e P l u s P o l y g e n e ”
ma t e t h e g e n e t i c m o d e l a n d g e n e t i c p a r a m e t e r s o f p e r c e n t a g e o f p r o d u c t i v e t i l l e r( P P T )u s i n g t h e mo d e o f ma j o r g e n e a n d p o l y g e n e m i x e d i n h e r i t a n c e o f q u a n t i t a t i v e t r a i t s . T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e P P T i n r i c e w a s c o n t r o l l e d b y t h e m i x e d g e n e t i c m o d e l o f o n e — m a j o r — g e n e p l u s p o l y g e n e s( m o d e l D - 4 ) .T h e h e r i t a b i l —

主基因+多基因混合遗传模型分析步骤-2012

主基因+多基因混合遗传模型分析步骤-2012

有些同学来问如何运用主基因+多基因混合遗传模型来做遗传分析,虽然这种分析在今天看来更多的被QTL所替代,但是还是有同学分析会用到,所以我把个人使用的心得小结出来,与大家交流分享。

主基因+多基因混合遗传模型可以确定控制性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率。

这个软件可以对单个分离世代进行分析,也可以对多个世代进行联合分析。

分析可以分为一步法和两步法。

这个软件都是DOS命令,每个不同分析群体都有各自的分析程序,使用时要依据自己的群体类型选择适合的小程序。

现在,仅以F2单独世代的一步法分析为例说明:一数据准备首先,建立一个TXT文件。

比如a.txt其次,将F2群体每个单株的数据输入txt文件中,可以不必有编号,仅用数据即可。

如下为F2群体的穗粒数数据文本文件格式。

二运行程序选择应用程序F2_1双击程序图标,打开,然后按照提示,依次输入期望值(0.0001),群体大小(你自己的群体单株数),文件名及所在路径(F2_1.txt)。

(一定注意输入正确路径及文件的名称及后缀)回车即开始运行。

运行后的数据自动存在该应用程序的同一文件夹下。

下图为程序对话:程序正在运行中。

下图为运行的结果文件三结果分析结果文件中各项内容的说明文件中共有模型A_0,A_1,A_2,A_3,A_4,B_1...到B_6。

现以一个模型(B_1)为例,说明各项的含义。

这是B_1的输出内容:model B_1 The esp value = 0.000100mean[1]=94.032539 mean[2]=73.406349 mean[3]=55.520161 mean[4]=54.413528 mean[5]=54.062317 mean[6]=53.886269 mean[7]=53.780346mean[8]=53.707722 mean[9]=53.656750sigma=129.892151mix[1]=0.059402 mix[2]=0.127216 mix[3]=0.062568 mix[4]=0.125135 mix[5]=0.250271 mix[6]=0.125136 mix[7]=0.062568 mix[8]=0.125136 mix[9]=0.062568Max-likelihood-value=-1829.820068 AIC=3679.640137U1= 0.012(0.9130) U2= 0.009(0.9248) U3= 0.002(0.9633)W = 0.1063 D = 0.0437(n=443,CD(0.05)=0.0648)The esp value指迭代收敛值:就是之前输入的0.0001mean[1]等,指各分布成分的平均数(专业说法为分离群体所剖分成的成分分布的平均数)以后估算遗传参数时用得上。

蓖麻叶片内源激素变化对主花序开花结实的影响

蓖麻叶片内源激素变化对主花序开花结实的影响

h t t p : / / q k s . c s u f t . e d u . c a
蓖麻叶片内源激素变化对主花序开花结实的影响
李培旺 h , 陈景震 h , 张良波 h , 蒋丽娟
( 1 . 湖南省林 业科学院 a . 生物能源研 究所;b . 油料能源植物 高效转化 国家地 方联合 工程 实验 室,湖南 长 沙 4 1 0 0 0 4 ;2 . 中南林业科技 大学 ,湖 南 长沙 4 1 0 0 0 4 ) 摘 要 :为了探 明蓖麻 叶片中的 内源 激素对其主花序开花结实 的影响情况 ,以蓖麻 良种湘 蓖 1号为试验材料 ,测
果穗长呈正相关 ,A B A/ I AA与雌花序长呈显著正相关 ,而 AB A /( I A A+ G A +Z R)与千粒质量和含油率之 间 均呈显著 负相关 。这一分析结果说 明,内源激 素 A B A和 I AA的含量及 AB A / I A A 的平 衡状 态对主花序花性分化 均起重要作用 ,G A 和 AB A的含量及 AB A /( I AA+ GA +Z R)的平 衡状态主要影响主花序 的结实 ,文中建议 ,
Hu n a n Ac a d e my o f F o r e s t r y , Ch a n g s h a 4 1 0 0 0 4 , Hu n a n , Ch i n a ; 2 . Ce n t r a l S o u t h Un i v e r s i t y o f Fo r e s t r y& T e c h n o l o g y ,
定 了蓖麻 主花序不 同发育 时期叶片 中内源激 素 I AA、A B A、G A 、Z R的含量 ,分析 了主花 序不 同发育 时期叶片 中内源激 素的变化规 律及其对主 花序开花 结实的影 响情 况。结果表 明:I AA含量与 雌花序长 、雌花 序 比之 间均

蓖麻高密度遗传图谱构建亲本SNP多态性分析

蓖麻高密度遗传图谱构建亲本SNP多态性分析

蓖麻高密度遗传图谱构建亲本SNP多态性分析杨俊芳曹越王宙王亚张宏斌赵宜婷王宏伟摘要:为了筛选最正确构建蓖麻高密度遗传图谱的亲本组合,以农艺性状差异较大的蓖麻两性系L1为父本,镶嵌型雌性系HCH3和HCH1分别为母本,基于全基因组重测序〔WG〕技术和生物信息学分析方法对2组亲本进行NP标记多态性分析。

结果说明,2组亲本间多态性标记均比拟丰富,其中以HCH1为母本的组合2的亲本多态性更佳,NP多态性标记总数为581158个,可用aa某bb型NP标记为181791个。

最正确亲本组合确实定为构建蓖麻的高密度遗传图谱、多种农艺性状定位和基因挖掘奠定了良好的根底。

在蓖麻上关于遗传图谱构建的研究起步较晚,研究者也较少。

国内学者毕川等最早开始蓖麻图谱构建工作[9],2022年构建了第1张相对完整的遗传图谱[10],共331个标记〔317个R、7个RAP标记、3个RAP标记、3个形态学标记、1个IR标记〕分布在10个连锁群上,覆盖1164.73cM基因组,平均标记间隔为3.63cM。

2022年又新构建了1张R标记遗传图谱并对蓖麻雌性复杂性状进行了定位[11]。

2022年Tomar等通过遗传群体筛选出141个〔RAPD、IR、R〕标记,构建了遗传连锁图谱,找到了关于蓖麻抗枯萎病的2个QTL[12]。

2022年Tomar等筛选出336个〔RAPD、IR、R〕标记,构建了遗传连锁图谱,并定位到了与蓖麻木炭腐病相关的新型QTL[13]。

2022年Yu等基于GB测序技术对200个重组自交系〔RIL〕群体进行测序分析,构建了10个连锁群〔LG〕的高分辨率遗传图谱包含8896个高质量的NP,覆盖1852.33cM基因组,筛选到了16个控制种子大小和质量的QTL[14]。

近年来,随着第2代测序技术迅速开展和测序本钱的降低,高通量测序技术为植物基因型鉴定和遗传作图带来了方法上跨越式的突破[15]。

以NP标记为代表的新一代分子标记大批量地用于植物高密度遗传图谱的构建[16-19]。

蓖麻高产宜机收杂交组合评价

蓖麻高产宜机收杂交组合评价

收稿日期:2023-09-05基金项目:国家自然科学基金(31271759)作者简介:左金鹰(1998-),女,在读硕士生,研究方向为蓖麻分子育种,E-mail:*****************通信作者:殷学贵(1964—),男,博士,教授,研究方向为蓖麻种质资源、分子遗传育种和基因组学,E-mail:*****************蓖麻高产宜机收杂交组合评价左金鹰,陆建农,殷学贵,黄冠荣,张柳琴,林海虹,张星语,刘陆洲(广东海洋大学滨海农业学院,广东 湛江 524088)摘 要:【目的】对蓖麻杂交组合进行联合评价,为筛选高产、宜机收蓖麻品种提供理论参考。

【方法】联用灰色关联度分析、主成分分析和聚类分析对30个蓖麻杂交组合的产量性状、宜机收性状和光合性能3个方面进行综合评价。

【结果】在灰色关联度分析中,根据育种目标构建了理想品种;通过各组合与理想品种之间的加权关联度评选出N 19(0.768)、N 7(0.751)、N 11(0.727)、N 10(0.717)、N 6(0.713)和N 13(0.712)6个组合。

其中,前4个组合的加权关联度优于淄蓖5号(0.714),后2个组合的加权关联度与淄蓖5号接近;主成分分析结果将10个性状归纳为株型因子、产量决定因子和光合与分枝夹角因子3个主成分,累计贡献率达67.07%。

30个组合中,21个组合的综合得分均大于淄蓖5号(-0.699),且仅N 18(2.370)、N 4(1.848)、N 19(1.742)和N 11(1.019)4个组合的得分大于1,并以N 19最为突出,其得分远高于其他材料;聚类分析结果显示,在欧氏距离值为22处可将30个组合划分为4个类群,第Ⅳ类群成员(包括N 19、N 11和N 30)的整体表现与理想品种最为相似,但分枝夹角(59.10°)较大,仍需进一步改良。

【结论】综合3种评价结果,避免了多余材料入选和优良材料丢失,最终筛选出N 19和N 11 2个产量高、株型好和光合速率高的蓖麻杂交组合,它们的综合表现均优于淄蓖5号,为品种改良方向提供参考。

211021624_蓖麻RcMsc2_基因功能分析

211021624_蓖麻RcMsc2_基因功能分析

㊀Guihaia㊀Feb.2023ꎬ43(2):336-346http://www.guihaia-journal.comDOI:10.11931/guihaia.gxzw202207020耿柳婷ꎬ李艳肖ꎬ张春兰ꎬ等ꎬ2023.蓖麻RcMsc2基因功能分析[J].广西植物ꎬ43(2):336-346.GENGLTꎬLIYXꎬZHANGCLꎬetal.ꎬ2023.FunctionalanalysisofRcMsc2geneincastor(Ricinuscommunis)[J].Guihaiaꎬ43(2):336-346.蓖麻RcMsc2基因功能分析耿柳婷1ꎬ李艳肖1ꎬ张春兰2ꎬ于忠勇3ꎬ王桂玲4ꎬ向殿军1ꎬ刘㊀鹏1∗(1.内蒙古民族大学农学院ꎬ内蒙古通辽028000ꎻ2.内蒙古民族大学生命科学与食品学院ꎬ内蒙古通辽028000ꎻ3.内蒙古宏博种业科技有限公司ꎬ内蒙古通辽028000ꎻ4.扎兰屯市绿色产业发展中心ꎬ内蒙古扎兰屯162650)摘㊀要:G2/有丝分裂特异性细胞周期蛋白2(G2/mitotic ̄specificcyclin ̄2ꎬMsc2)作为高等植物应对逆境胁迫的关键调控蛋白ꎬ参与多个抗逆境胁迫的应答ꎮ为探究RcMsc2基因的功能ꎬ该研究从蓖麻叶片组织中成功克隆了RcMsc2ꎬ并利用生物信息学分析RcMsc2蛋白的结构和潜在功能ꎬ同时借助qRT ̄PCR方法分析RcMsc2基因的组织表达特性和非生物胁迫表达特性ꎮ结果表明:(1)RcMsc2基因位于蓖麻第5号染色体长臂ꎬ该基因的CDS(codingsequence)区是1299bpꎬ编码432个氨基酸ꎮ(2)RcMsc2蛋白拥有细胞周期(cyclin)家族特征结构域ꎬ是一个不稳定酸性亲水蛋白ꎬ无跨膜域和信号肽ꎬ相对分子量为49.38kDꎮ(3)RcMsc2蛋白质的二级㊁三级结构以α ̄螺旋和无规则卷曲为主ꎮ(4)RcMsc2蛋白与麻风树和巴西橡胶树的CYCB2蛋白的序列同源性最高ꎬ且同被聚为GroupⅡꎮ(5)35S ̄RcMsc2 ̄GFP融合蛋白定位于细胞核ꎮ(6)RcMsc2基因在蓖麻的所有组织中均有表达且主要在根和茎中发挥作用ꎻ非生物胁迫分析表明RcMsc2基因可以被脱落酸(abscisicacidꎬABA)㊁盐㊁干旱和低温处理诱导表达ꎬ并且RcMsc2基因对低温胁迫的响应最敏感ꎮ综上表明ꎬ该研究较全面地分析了RcMsc2基因的结构特征㊁系统进化和表达模式ꎬ为揭示RcMsc2基因在蓖麻的生长发育和应答冷胁迫过程中的功能提供了理论参考ꎮ关键词:蓖麻ꎬRcMsc2ꎬ基因克隆ꎬ表达特性ꎬ冷胁迫中图分类号:Q943㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1000 ̄3142(2023)02 ̄0336 ̄11FunctionalanalysisofRcMsc2geneincastor(Ricinuscommunis)GENGLiuting1ꎬLIYanxiao1ꎬZHANGChunlan2ꎬYUZhongyong3ꎬWANGGuiling4ꎬXIANGDianjun1ꎬLIUPeng1∗(1.CollegeofAgricultureꎬInnerMongoliaMinzuUniversityꎬTongliao028000ꎬInnerMongoliaꎬChinaꎻ2.CollegeofLifeSciencesandFoodEngineeringꎬInnerMongoliaMinzuUniversityꎬTongliao028000ꎬInnerMongoliaꎬChinaꎻ3.InnerMongoliaHongboSeedIndustryTechnologyLimitedCompanyꎬTongliao028000ꎬInnerMongoliaꎬChinaꎻ4.ZhalantunGreenIndustryDevelopmentCenterꎬZhalantun162650ꎬInnerMongoliaꎬChina)Abstract:G2/mitotic ̄specificcyclin ̄2(Msc2)ꎬasakeyregulatoryproteininresponsetostressinhigherplantsꎬisinvolvedinmultipleresponsestostresses.InordertoexplorethefunctionofRcMsc2genewhichwassuccessfullyclonedfromcastorleaftissueꎬthestructureandpotentialfunctionofRcMsc2proteinwereanalyzedbybioinformaticsꎬandthe收稿日期:2022-08-24基金项目:国家自然科学基金(31860389ꎬ32060492)ꎻ内蒙古自治区自然科学基金(2022MS03057ꎬ2020LH03006)ꎮ第一作者:耿柳婷(1997-)ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为作物遗传改良与种质创新ꎬ(E ̄mail)2214883304@qq.comꎮ∗通信作者:刘鹏ꎬ博士ꎬ教授ꎬ研究方向为作物遗传育种ꎬ(E ̄mail)mindaliupeng@126.comꎮexpressioncharacteristicsofRcMsc2geneintissueandabioticstresswereanalyzedbyqRT ̄PCR.Theresultswereasfollows:(1)RcMsc2genewaslocatedinthelongarmofChromosome5incastorꎬanditsCDSregionwas1299bpꎬencoding432aminoacids.(2)RcMsc2proteinhasthecharacteristicdomainofcyclinfamilyꎬwhichwasanunstableacidichydrophilicproteinwithouttransmembranedomainandsignalpeptideꎬanditsrelativemolecularweightwas49.38kD.(3)ThesecondaryandtertiarystructuresofRcMsc2proteinweremainlyα ̄helixandrandomcoil.(4)RcMsc2proteinhadthehighestsequencehomologywithCYCB2proteinofJatrophacurcasandHeveabrasiliensisꎬandwasclusteredintoGroupⅡ.(5)35S ̄RcMsc2 ̄GFPfusionproteinwaslocalizedtothenucleus.(6)RcMsc2genewasexpressedinalltissuesofcastorꎬandmainlyplayedaroleinrootsandstemsꎻabioticstressanalysisshowedthatRcMsc2genecouldbeinducedbyabscisicacid(ABA)ꎬsaltꎬdroughtandlowtemperaturetreatmentꎬandtheresponseofRcMsc2genetolowtemperaturestresswasthemostsensitive.InsummaryꎬthisstudycomprehensivelyanalyzedthestructuralcharacteristicsꎬphylogeneticevolutionandexpressionpatternsofRcMsc2geneꎬandprovidesatheoreticalreferenceforrevealingthefunctionofRcMsc2geneincastorgrowthanddevelopmentandresponsetocoldstress.Keywords:castorꎬRcMsc2ꎬgenecloningꎬexpressioncharacteristicsꎬcoldstress㊀㊀蓖麻(Ricinuscommunis)是一种产于非洲的大戟科多年生草本植物ꎬ可以在热带和温带地区种植(Maghulyetal.ꎬ2015)ꎮ因蓖麻油中含有丰富的蓖麻油酸ꎬ现已被列为第二代生物质绿色能源的重要原料(Trabelsietal.ꎬ2018)ꎮ蓖麻拥有极强的抗旱和耐盐碱能力ꎬ可以在较贫瘠的土地上生长ꎬ但在苗期易受细菌感染和冷胁迫的危害ꎬ最终导致植株成活率降低和籽粒品质下降(Severinoetal.ꎬ2012ꎻWangetal.ꎬ2022)ꎮ内蒙古通辽位于中纬度地区ꎬ在作物的生长期这里平均最低气温最高为16.1ħꎬ最低仅有12.7ħꎬ这种低温环境严重影响着蓖麻种子的萌发㊁生长和生物量的积累(Taoetal.ꎬ2020)ꎮ因此ꎬ如何改善低温环境对蓖麻生长发育的影响并选育出多抗非生物逆境胁迫的新品种ꎬ对未来的蓖麻种植产业及满足工业对蓖麻油的需求具有重要意义ꎮ细胞分裂是生物生长发育中最基本的过程(vanLeeneetal.ꎬ2010)ꎮ真核细胞的细胞周期进程主要是由细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)的蛋白激酶家族控制(Suryadinataetal.ꎬ2010)ꎮ根据生物体的类别不同ꎬ细胞周期蛋白也根据它们在细胞周期中发挥作用的阶段分为细胞周期蛋白M和细胞周期蛋白G1(Canaudetal.ꎬ2019)ꎮG1周期蛋白包括C㊁D㊁E和G共4种类型以调节G1 ̄S转换ꎬM周期蛋白包括A和B共2种类型ꎬ可以在S ̄M转变㊁G2 ̄M过渡阶段和M阶段内起作用(Kõivomägietal.ꎬ2011)ꎮG2/有丝分裂特异性细胞周期蛋白 ̄2(G2/mitotic ̄specificcyclin ̄2ꎬMsc2)属于B型细胞周期蛋白ꎬ可通过在G2期到M期的转变㊁G2期内和M期内的短暂时间内表达以响应环境变化(Hégaratetal.ꎬ2020)ꎮ最近研究发现ꎬCYCB2基因可能参与植物的盐胁迫㊁重金属胁迫㊁脱落酸(abscisicacidꎬABA)和冷胁迫下的表达(Huetal.ꎬ2010ꎻXuetal.ꎬ2010ꎻHuangetal.ꎬ2013ꎻFanetal.ꎬ2022)ꎬ烟草(Nicotianatabacum)NtCycB2基因随着NaCl处理时间的延长表达量减少ꎬ而敲除NtCycB2基因可以提高植株在NaCl胁迫下的抵抗力(Yanetal.ꎬ2021)ꎻ高粱(Sorghumbicolor)的转录组研究发现CYCB2基因在100μmol L ̄1和150μmol L ̄1镉(Cd)金属离子胁迫下表达量均为上升趋势ꎬ说明高粱的CYCB2基因可能参与抗重金属胁迫调控机制(Royetal.ꎬ2016)ꎻ拟南芥atl17突变株与野生型植株相比ꎬ在ABA不同浓度梯度处理下ꎬCYCB2ꎻ1在atl17的表达量显著高于WTꎬ表明可能通过ABA调控机制抑制主根的生长而抵御逆境(Xuetal.ꎬ2010)ꎻ甘蓝(Brassicaoleracea)的冷胁迫试验表明ꎬCYCB2基因在2d和7d的表达模式差异显著ꎬCYCB2ꎻ1㊁CYCB2ꎻ2㊁CYCB2ꎻ3和CYCB2ꎻ4的Log2值均高于对照ꎬ但处理7d的CYCB2表达量显著低于2d的ꎬ表明CYCB2基因可以在冷胁迫的短期内提高植株的细胞分化能力来减轻冷胁迫带来的伤害('Cosic'etal.ꎬ2019)ꎮ但是ꎬCYCB2基因在蓖麻中的潜在功能及调控机制研究较少ꎬ而蓖麻作为重要的生物原料ꎬ研究其抗逆机制就显得尤为重要ꎮ蓖麻转录组数据中表达上调的DEGs有848个ꎬ而RcMsc2(XP_002521704.1)在低温(相较于适温25ħ)下的表达显著上调ꎬ并且作为拟南芥CYCB2ꎻ3的同源基因ꎬ很可能在蓖麻的冷适应过程中发挥作用(白雪等ꎬ2019)ꎮ因此ꎬ我们克隆了RcMsc2基因ꎬ用烟草叶片细胞明确RcMsc2基因的亚细胞位置ꎬ并通过qRT ̄PCR技术分析其在不同7332期耿柳婷等:蓖麻RcMsc2基因功能分析胁迫下的表达模式ꎮ本研究旨在探讨以下问题: (1)RcMsc2蛋白理化性质㊁结构及物种间的进化关系ꎻ(2)蓖麻RcMsc2基因的组织表达模式及非生物胁迫下的表达模式ꎻ(3)蓖麻RcMsc2在冷胁迫过程中的潜在功能ꎮ本研究可为蓖麻的抗低温育种提供潜在的基因资源ꎬ同时也可为解析蓖麻RcMsc2基因在应对冷胁迫方面的调控机制奠定基础ꎮ1㊀材料与方法1.1试验材料通篦5号 由通辽市农牧科学研究所提供ꎮ植物总RNA提取试剂盒(MonzolTMReagent)㊁反转录试剂盒(MonScriptTMRTIIIAll ̄in ̄OneMixwithdsDNas)购自莫纳生物公司ꎮT ̄载体(pMDTM18 ̄Tvector)㊁限制性内切酶(BsaI)和DNA连接试剂盒(DNALigationKit)购自宝日医生物公司ꎮ高保真PCR酶(KODMasterMix)㊁PCR产物回收和纯化试剂盒购自天根生化科技有限公司ꎮMaximaReverseTranscriptase和2XSGFastqPCRMasterMix购自赛默飞世尔科技(上海)公司ꎮ大肠杆菌感受态(DH5α)㊁保真酶(2ˑTaqMasterMix)㊁引物合成和测序由生工生物工程(上海)股份有限公司完成ꎮ1.2材料处理将健康的蓖麻种子消毒后置入适量的无菌水中ꎬ于30ħ催芽3dꎮ出芽后将其平均分成4份ꎬ并整齐地摆放在水培盘中ꎬ待2片子叶展开后开始浇灌1/4Hoagland溶液ꎬ每日补充200mLꎮ当幼苗长至4叶龄时ꎬ剪取幼苗的组织(根㊁茎㊁子叶和真叶)以检测RcMsc2基因的组织表达量ꎻ然后分别对其进行4ħ㊁150mmol L ̄1NaCl㊁10%PEG6000和100μmol L ̄1ABA胁迫ꎬ经时间梯度(0㊁2㊁4㊁8㊁12㊁24㊁30㊁48h)处理后采集幼苗的真叶并迅速存于液氮中ꎬ冷冻24h后转移至-70ħ冰箱备用ꎮ1.3RcMsc2基因的克隆1.3.1总RNA提取和第一链cDNA的合成㊀参照MonzolTMReagent试剂盒的说明书操作步骤ꎬ提取4ħ处理12h的蓖麻组织的总RNAꎬ并检测纯度ꎮ以提取的RNA作为模板ꎬ参照MonScriptTMRTIIIAll ̄in ̄OneMixwithdsDNas试剂盒说明书反转录合成第一链cDNAꎬ作为克隆RcMsc2基因的模板ꎮ1.3.2RcMsc2基因的克隆及测序㊀根据NCBI数据库公布的RcMsc2基因(XP_002521704.1)的CDS区设计引物RcMsc2 ̄F|RcMsc2 ̄R(表1)ꎮ以蓖麻cDNA为模板ꎬ使用高保真酶(KODMasterMix)扩增RcMsc2基因的CDS序列ꎬPCR扩增反应程序:94ħ预变性4minꎻ94ħ变性30sꎬ58ħ退火45sꎬ72ħ延伸90sꎬ35个循环ꎻ最后延伸10minꎮ经电泳检测后将符合大小的片段回收ꎬ在3ᶄ端加A碱基后利用DNA纯化试剂盒纯化产物后连接至T载体ꎬ将pMDTM18 ̄T ̄RcMsc2热击转化DH5αꎬ在Kan+培养基上筛选出阳性克隆送至生工生物工程(上海)股份有限公司测序ꎮ表1㊀本研究所用引物Table1㊀Primersusedinthisstudy引物名称Primername引物序列(5ᶄ ̄3ᶄ)Primersequence(5ᶄ ̄3ᶄ)用途ApplicationRcMsc2 ̄FTTGACTGGCTTATTGAGGTG基因克隆GenecloningRcMsc2 ̄RCAACCAACCCCACCAACTGARcMsc2 ̄FxCGAGCACTAATGGGTTTGGA实时荧光定量分析qRT ̄PCRRcMsc2 ̄RxCCATCAATATCCACAATAGGCTCActin ̄FTTCCCAGGCATTGCTGATAGActin ̄RACATCTGCTGGAAGGTGCTGRcMsc2 ̄GFP ̄FxCAGTGGTCTCACAACATGAATGTATCTGATGAGAA亚细胞定位SubcellularlocalizationRcMsc2 ̄GFP ̄RxCAGTGGTCTCATACATGACTGAGTCTCTAATAGAA㊀注:下划线是BsaI酶切位点ꎬ左侧是保护碱基ꎬ右侧是荧光表达载体的末端同源序列ꎮ㊀Note:BottomlineistheBsaIcleavagesiteꎬtheleftistheprotectivebaseꎬandtherightistheendhomologoussequenceofthefluorescentexpressionvector.1.4RcMsc2蛋白质的生物信息学分析借助ExPASy(https://web.expasy.org/translate/)工具将RcMsc2基因的编码序列翻译成蛋白序列ꎮ在NCBI(https://www.ncbi.nlm.nih.gov)下载蓖麻的全基因组㊁蛋白组和注释文件ꎬ将RcMsc2蛋白作为靶序列进行本地BLASTpꎬ以明确RcMsc2833广㊀西㊀植㊀物43卷基因的具体位置ꎮ使用蛋白分析网站ExPASy ̄PROSITE(https://prosite.expasy.org)分析RcMsc2蛋白质的理化性质和亲水/疏水性ꎮ借助NCBI ̄CD ̄SEARCH(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/bwrpsb/bwrpsb.cgi)㊁PSORT(http://psort.hgc.jp/)和MotifScan(https://myhits.sib.swiss/cgi ̄bin/motif_scan/)工具分别预测蛋白的结构域㊁亚细胞位置和生物活性位点ꎮ使用在线工具SignalP5.0(https://services.healthtech.dtu.dk/service.php?SignalP ̄5.0)㊁DeepTMHMM(https://dtu.biolib.com/DeepTMHMM)和MotifScan(https://myhits.sib.swiss/cgi ̄bin/motif_scan)分别预测该蛋白的信号肽㊁跨膜域和生物活性位点ꎮ利用UniprotKB数据库(https://www.uniprot.org/help/uniprotkb)在线BLASTp程序下载RcMsc2蛋白质的同源序列ꎬ使用ClustalW和MEGA11.0软件对下载的序列进行比对及可视化分析ꎬ将多序列比对结果提交至ENDscript/ESPript(https://espript.ibcp.fr/ESPript/cgi ̄bin/ESPript.cgi)网站进行美化并将进化树提交至iTOL(https://itol.embl.de)网站进行美化ꎮ蛋白质的二级结构在SOPMA(https://npsa ̄prabi.ibcp.fr/cgi ̄bin/secpred_sopma.pl)进行可视化预测ꎮ将RcMsc2蛋白质提交至SWISS ̄MODLE(https://swissmodel.expasy.org/)预测其三级结构并借助SAVESv6.0(https://saves.mbi.ucla.edu/)工具对预测模型打分ꎬ检测合格后对其蛋白质的三级结构进行分析ꎮ1.5RcMsc2基因的表达分析根据RcMsc2基因的CDS序列设计qRT ̄PCR引物RcMsc2 ̄Fx|RcMsc2 ̄Rx(表1)ꎬ以RcActin(NC_063262.1)基因作为内参基因ꎬ分析RcMsc2基因的组织表达模式及胁迫处理下的表达模式ꎮ以Trizol法提取蓖麻组织的总RNAꎬ并反转录成单链cDNA作为PCR扩增的模板ꎬ严格按照2XSGFastqPCRMasterMix的说明书操作步骤ꎬ在LightCycler480Ⅱ型PCR仪上完成对基因的扩增ꎮ反应程序:预变性95ħ3minꎬ变性95ħ5sꎬ退火和延伸60ħ30sꎬ45个循环ꎮ用2-(ΔΔCt)法计算RcMsc2基因的相对表达量ꎮ1.6RcMsc2蛋白质亚细胞定位使用限制性酶BsaI对pCAMBIA2300 ̄CaMV35S ̄GFP进行酶切后回收目的片段ꎮ将pMDTM18 ̄T ̄RcMsc2作为重组DNA的模板ꎬ扩增引物为RcMsc2 ̄GFP ̄Fx|RcMsc2 ̄GFP ̄Rxꎮ使用KODMasterMix先将模板序列连接在pKY ̄35S ̄GFP载体上ꎬ再将产物转化至DH5α感受态细胞ꎬ最后筛选出阳性克隆并送至生工生物工程(上海)股份有限公司测序ꎮ确认测序结果正确后将pKY ̄35S ̄RcMsc2 ̄GFP载体转至农杆菌中ꎬ最终在烟草叶片的表皮细胞中瞬时表达以确定RcMsc2基因的亚细胞位置ꎮ2㊀结果与分析2.1RcMsc2基因的克隆根据前期转录组数据信息ꎬ提取蓖麻叶片总RNAꎬ质量符合反转录操作要求(图1:A)ꎮ并以cDNA为模板进行目的基因的扩增ꎬ得到大约1300bp的条带(图1:B)ꎬ并经过T ̄A克隆㊁转化㊁阳性菌落的克隆和测序ꎬ得到1299bp的ORFꎬ推导其编码为432个aa(图2)ꎬ并命名为RcMsc2ꎬ本地BLASTp检索发现其定位在第5号染色体长臂ꎮA.蓖麻总RNA的提取ꎻB.RcMsc2基因CDS区扩增ꎮ1.PCR产物ꎻ2.DL2000DNAMarkerꎮA.ExtractionoftotalRNAfromRicinuscommunisꎻB.AmplificationoftheCDSregionfromRcMsc2gene.1.PCRproductionꎻ2.DL2000DNAMarker.图1㊀总RNA的提取和RcMsc2基因的扩增Fig.1㊀TotalRNAextractionandtheRcMsc2geneamplification2.2RcMsc2蛋白的生物信息学分析2.2.1RcMsc2蛋白的基本理化性质分析㊀Protparam工具预测结果显示ꎬRcMsc2蛋白的分子式为C2186H3426N584O662S28ꎬ共计6886个原子ꎬ相对分子质量为49.38kDꎬ理论等电点为5.26ꎬ说明RcMsc2蛋白呈酸性ꎻ该蛋白由20种氨基酸组成ꎬ其中谷氨酸(Glu)数量最庞大ꎬ占总数的9%ꎬ而色氨酸(Trp)数量最少ꎬ仅占总数的0.7%ꎬ带负电荷的氨基酸(Asp+Glu)有60个ꎬ带正电荷的氨基酸(Arg+Lys)有46个(图2)ꎻ不稳定系数为45.24(>40阈值)ꎬ表明该蛋白是不稳定蛋白ꎻ总平均疏水性为-0.353(<0)ꎬ预测该蛋白是亲水蛋白ꎻ蛋白的脂肪指数为81.69ꎮ另外ꎬRcMsc2蛋白拥有一9332期耿柳婷等:蓖麻RcMsc2基因功能分析个Cyclin_C(pfamID:PF02984)结构域和一个Cyclin_N(pfamID:PF00134)ꎬ是B型细胞周期蛋白(cyclin)家族的一员(图3)ꎮ2.2.2RcMsc2蛋白的多序列对比及同源性分析㊀采用线上BLAST比对发现ꎬ麻风树(JatrophacurcasꎬXP_012065375.1)㊁巴西橡胶树(HeveabrasiliensisꎬXP_021645034.1)㊁柳树(SalixsuchowensisꎬXP_024456907.1)㊁可可树(TheobromacacaoꎬEOX90682.1)㊁榴莲(DuriozibethinusꎬXP_022740327.1)㊁棉花(GossypiummustelinumꎬTYI88728.1)㊁大豆(GlycinemaxꎬNP_001352035.1)和豇豆(VignaangularisꎬXP_014521177.1)与该蛋白的序列一致性依次是87.4%㊁85.5%㊁81.1%㊁79.7%㊁79.7%㊁77.5%㊁72.7%和72.7%ꎬ表明细胞周期蛋白在物种间高度保守ꎬ特别是N端蛋白的一致性较高ꎬ说明不同物种间的蛋白功能可能相似(图4)ꎮ另外ꎬ位于结构域内部的第283位氨基酸是细胞周期蛋白底物特异性位点ꎬRcMsc2蛋白是E(谷氨酸)ꎬ而其他植物是K(赖氨酸)ꎬ这可能导致蓖麻RcMsc2蛋白与其他植物的CYCB2蛋白拥有不同的底物特异性ꎮMEGA11.0中邻接法构建的进化树结果显示(图5)ꎬ8种植物的细胞周期蛋白共被聚为3类ꎮ同处于GroupⅠ大豆和豇豆的蛋白在进化中钝化ꎬ步长值为100%ꎻGroupⅡ中蓖麻与麻风树和巴西橡胶树的步长值为99.9%ꎬ与多序列比对结果相同ꎻGroupⅢ中棉花与榴莲和可可树的步长值为100%ꎮGroupⅠ㊁GroupⅡ和GroupⅢ分别对应豆科㊁大戟科和锦葵科植物ꎬ足以说明此进化树构建结果准确ꎬ表明CYCB2蛋白在物种间的进化高度保守ꎮ因此ꎬRcMsc2蛋白与麻风树和巴西橡胶树的序列一致性最高ꎬ亲缘关系最近ꎮ2.2.3RcMsc2蛋白的信号肽、跨膜域及生物活性位点预测㊀SignalP5.0预测RcMsc2蛋白中存在信号肽的可能性是0.0012ꎬ推测该蛋白中无信号肽结构ꎮDeepTMHMM预测结果显示ꎬRcMsc2蛋白的432个氨基酸残基上均无从外到内的跨膜域ꎬ因此推测RcMsc2蛋白不具备跨膜能力ꎮMotifScan预测显示在RcMsc2蛋白内部有6个潜在的N ̄糖基化位点(分别位于第2~第5位㊁第189~第192位㊁第303~第306位㊁第370~第373位㊁第378~第381位和第411~第414位氨基酸)ꎬ4个潜在的酪氨酸蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点(分别位于第63~第66位㊁第142~第145位㊁第337~第340位和第419~第422位氨基酸)ꎬ3个潜在的肉豆蔻基N ̄肉豆蔻酰化位点(分别位于第20~第25位㊁第48~第53位和第61~第66位氨基酸)和7个潜在的蛋白激酶C磷酸化位点(分别位于第82~第84位㊁第100~第102位㊁第280~第282位㊁第322~第324位㊁第400~第402位㊁第412~第414位和第418~第420位氨基酸)ꎬ共20个生物活性位点ꎮ这些位点的预测为解释RcMsc2蛋白在逆境中功能提供理论基础ꎮ2.2.4RcMsc2蛋白的高级结构预测㊀分析RcMsc2蛋白质的二级㊁三级结构ꎬ可为蛋白功能研究提供基础支撑ꎮRcMsc2蛋白质的二级结构预测结果(图6)显示ꎬ它是由52.55%的α ̄螺旋㊁40.51%的无规则卷曲㊁5.79%的延伸链和1.16%的β ̄转角共同构成ꎮ从RcMsc2蛋白质的三级结构预测图(图7:A)中可以看出ꎬRcMsc2蛋白主要由α ̄螺旋构成ꎮSAVESv6.0模型检测工具结果(图7:B)显示ꎬ编码RcMsc2蛋白的432个氨基酸残基中有91.1%位于core区域(红色区域>90%ꎬA㊁B㊁L区)ꎬ8.9%位于次允许区域(a㊁b㊁l㊁p区)ꎬ表明SWISS ̄MODEL预测的此蛋白质三级结构模型具有可靠性ꎮ2.3RcMsc2蛋白的亚细胞定位分析PSORT预测RcMsc2蛋白的亚细胞定位在细胞核的可能性最大ꎮ因此ꎬ为了验证RcMsc2蛋白亚细胞的具体位置ꎬ成功构建了由农杆菌(GV3103)介导的pCAMBIA2300 ̄CaMV35S ̄RcMsc2 ̄GFP表达载体ꎬ并在烟草表皮细胞中瞬时表达ꎮ结果(图8)显示ꎬ35S ̄GFP的绿色荧光蛋白在细胞核㊁细胞质和细胞膜中均有分布(图8:A-D)ꎬ而35S ̄RcMsc2 ̄GFP中荧光蛋白则主要分布在细胞核和细胞膜(图8:E)ꎬ将结果合并后ꎬ叠加场中的35S ̄RcMsc2 ̄GFP主要在烟草叶片的细胞核和细胞膜处有绿色荧光ꎬ但RcMsc2定位在细胞核的可能性较大ꎬ与PSORT预测结果一致ꎬ可为后续证明RcMsc2蛋白的抗逆功能提供依据ꎮ2.4RcMsc2基因的表达特征分析2.4.1RcMsc2基因的组织表达模式分析㊀采用qRT ̄PCR技术分析RcMsc2基因在蓖麻不同组织中的表达水平(图9)ꎮ结果发现ꎬRcMsc2基因在种子和幼苗期均有表达ꎬ呈显著差异(P<0.05)ꎮ其中ꎬRcMsc2基因在根中的表达量显著高于其他组织ꎬ表达量分别是子叶㊁茎㊁真叶的2.13㊁14.11㊁14.94倍ꎮ这表明RcMsc2基因拥有明显的组织表达特异性ꎬ并且有可能在根和茎中表达以抵御不利环境ꎮ2.4.2RcMsc2基因的非生物胁迫表达模式分析㊀采用qRT ̄PCR方法ꎬ研究蓖麻幼苗叶片的RcMsc2043广㊀西㊀植㊀物43卷图2㊀RcMsc2基因cDNA序列及编码的氨基酸序列Fig.2㊀cDNAsequenceandencodedaminoacidsequenceofRcMsc2gene图3㊀RcMsc2蛋白的结构域预测结果Fig.3㊀DomainpredictionresultsofRcMsc2protein1432期耿柳婷等:蓖麻RcMsc2基因功能分析红色背景表示相似性100%ꎬ蓝色框表示相似性>90%ꎻ标记处位于第283位aaꎻ横线上侧表示cyclin结构域(156~301aa)ꎮRedbackgroundindicates100%similarityꎬblueframeindicatessimilarity>90%ꎻmarkerwaslocatedat283aaꎻtheuppersideofthehorizontallineindicatesthecyclindomain(156-301aa).图4㊀RcMsc2氨基酸序列及其他植物同源序列间多重比较Fig.4㊀MultiplehomologycomparisonsofRcMsc2aminoacidsequencewithotherplants基因在低温(4ħ)㊁高盐(150mmol L ̄1NaCl)㊁脱落酸(100μmol L ̄1ABA)和干旱(10%PEG6000)胁迫下的表达特征ꎮ结果显示ꎬRcMsc2基因在不同胁迫下随着时间梯度而差异表达(图10)ꎬ呈现出不同的表达模式ꎮRcMsc2基因积极应答盐胁迫和干旱胁迫ꎬ分别在2h和4h开始表达ꎬ且均在4h出现峰值ꎬ表达量分别是对照组(0h)的3.09倍和4.82倍(图10:BꎬD)ꎻRcMsc2基因在低温和ABA处理下呈延迟表达模式ꎬ均在12h出现最大值ꎬ而ABA胁迫12h后RcMsc2的表达量骤243广㊀西㊀植㊀物43卷蓝色.GroupⅠꎻ粉色.GroupⅡꎻ紫色.GroupⅢꎮBlue.GroupIꎻPink.GroupⅡꎻPurple.GroupⅢ.图5㊀不同植物的CYCB2蛋白的聚类分析Fig.5㊀ClusteringanalysisofCYCB2proteinsfromdifferentplants降ꎬ表明RcMsc2基因在低温条件下的表达可能经ABA激活而持续表达至48hꎬ说明RcMsc2可能是一个冷诱导基因ꎬ并且延迟12h后才被激活表达ꎮ3㊀讨论与结论细胞周期蛋白与CDKs复合以控制CDKs的活性㊁底物和亚细胞位置ꎬ在植物细胞周期的细胞分裂过程中发挥着极其重要的作用(Loyer&Trembley.ꎬ2020)ꎬ而CYCB2蛋白主要在G2期发挥作用(Aydinogluꎬ2020)ꎮCYCB2基因隶属于多基因家族ꎬ在大豆(Fonseca ̄Garcíaetal.ꎬ2021)㊁苜蓿(Mengetal.ꎬ2020)和拟南芥(Sterkenetal.ꎬ2012)的基因组中分别有13㊁12和11个CYCB2基因ꎬ并且都含有相同的结构域ꎬ即Cyclin_C和Cyclin_Nꎬ且已有相关功能方面的研究ꎬ而关于蓖麻的Msc2蛋白功能研究较少ꎮ因此ꎬ本研究根据蓖麻低温转录组数据克隆出RcMsc2基因ꎬ发现其推导出432个氨基酸ꎬ虽然蛋白长度短于拟南芥紫色.无规则卷曲ꎻ绿色.β ̄转角ꎻ蓝色.α ̄螺旋ꎻ红色.延伸链ꎮPurple.RandomcoilꎻGreen.β ̄turnꎻBlue.α ̄helixꎻRed.Extendedchain.图6㊀RcMsc2蛋白质的二级结构预测Fig.6㊀SecondarystructurepredictionofRcMsc2proteinA.RcMsc2蛋白质的三级结构预测ꎻB.RcMsc2蛋白质的三级结构的检测ꎮA.TertiarystructurepredictionofRcMsc2proteinꎻB.DetectionontertiarystructureofRcMsc2protein.图7㊀RcMsc2蛋白质的三级结构预测和检测Fig.7㊀PredictionanddetectionoftertiarystructureofRcMsc2protein3432期耿柳婷等:蓖麻RcMsc2基因功能分析AꎬE.绿色荧光场ꎻBꎬF.叶绿体荧光通道ꎻCꎬG.明场ꎻDꎬH.叠加场ꎮ35S ̄GFP为空载体ꎬ35S ̄RcMsc2 ̄GFP为包含RcMsc2的融合蛋白载体ꎮAꎬE.GreenfluorescencefieldꎻBꎬF.ChloroplastfluorescencechannelꎻCꎬG.BrightfieldꎻDꎬH.Mergedfield.35S ̄GFPindicatestheemptyvectorsꎬand35S ̄RcMsc2 ̄GFPindicatesthefusionproteinvectorswithRcMsc2.图8㊀RcMsc2蛋白在本氏烟草叶片中的亚细胞定位Fig.8㊀SubcellularlocalizationofRcMsc2proteininleafepidermalcellsofNicotianabenthamiana柱子上方的不同小写字母表示差异显著(P<0.05)ꎮ下同ꎮDifferentlowercaselettersonthebarindicatesignificantdifferences(P<0.05).Thesamebelow.图9㊀RcMsc2基因的组织表达分析Fig.9㊀TissueexpressionanalysisofRcMsc2geneCYCB2ꎻ3(vanLeeneetal.ꎬ2010)ꎬ但明显长于苜蓿的MedtrCycB1ꎻ2㊁MedtrCycB2ꎻ1和MedtrCycB2ꎻ2蛋白(Mengetal.ꎬ2020)ꎮRcMsc2蛋白的理化性质与大豆(Fonseca ̄Garcíaetal.ꎬ2021)㊁苜蓿(Mengetal.ꎬ2020)㊁番茄(Anwaretal.ꎬ2019)和高粱(Royetal.ꎬ2016)等的细胞周期蛋白存在一定差异ꎬ这可能是导致不同物种的细胞周期蛋白参与不同逆境的直接原因ꎮRcMsc2蛋白的序列特征分析表明ꎬ该蛋白主要由α ̄螺旋组成且是一个亲水蛋白ꎬ无信号肽结构ꎬ这与前人研究结果一致(Lara ̄Núñezetal.ꎬ2015ꎻSuietal.ꎬ2016)ꎮ研究发现ꎬ高等植物的蛋白肉豆蔻酰化修饰可以帮助其应对多种不利环境(Ishitanietal.ꎬ2000ꎻPodell&Gribskovꎬ2004)ꎮ然而ꎬ受环境诱导表达的蛋白并非单独起作用ꎬ而是多个蛋白共同协作ꎬ从而提高植株在逆境中的活力(豆玉娟等ꎬ2014)ꎮRcMsc2蛋白存在3个N ̄肉豆蔻酰化作用位点ꎬ极有可能在低温下诱导与低温相关的蛋白来共同合作来抵御低温环境ꎬ进而提高蓖麻植株在低温环境下的存活能力ꎮ研究显示ꎬCYCB2蛋白在细胞核(Sabellietal.ꎬ2014)㊁纺锤体(Bulankovaetal.ꎬ2013)㊁内质网㊁细胞质和细胞膜(Borucetal.ꎬ2010a)中均有分布ꎬ而CYCB2型蛋白则主要定位在细胞核(Lara ̄Núñezetal.ꎬ2021ꎻChunetal.ꎬ2021)ꎬ并会根据环境的不同来调整位置以适应逆境(Borucetal.ꎬ2010b)ꎬRcMsc2蛋白的亚细胞定位结果表明ꎬ该蛋白明显定位在细胞核ꎬ并且作为一个核蛋白ꎬ极可能在冷胁迫过程中发挥着重要作用ꎮ443广㊀西㊀植㊀物43卷图10㊀RcMsc2基因在不同胁迫下的表达模式Fig.10㊀ExpressionpatternsofRcMsc2geneunderdifferentstresses㊀㊀研究显示ꎬ植物的CYCB2基因家族成员在应对多逆境胁迫时可以激发各种防御机制来提高植株的存活率(Huangetal.ꎬ2020ꎻZhangetal.ꎬ2021)ꎮ同时ꎬ该家族成员还拥有明显的胁迫表达时空特异性ꎬ高粱的CYCB2基因的表达与Cd浓度呈显著正相关ꎬ即在100μmol L ̄1Cd处理下的表达量显著低于150μmol L ̄1(Royetal.ꎬ2016)ꎻ甘蓝的4个CYCB2基因(CYCB2ꎻ1~CYCB2ꎻ4)在冷处理2~7d基因表达量相似ꎬ均在第2天表达出现峰值('Cosic'etal.ꎬ2019)ꎮRcMsc2基因在ABA㊁PEG㊁4ħ和NaCl胁迫下的叶片中均有表达ꎬ而该基因在高盐和干旱胁迫下的表达模式相仿ꎬ均在处理的前4h就已经表达并出现峰值ꎬRcMsc2基因在脱落酸和低温处理下呈延迟表达模式ꎬ其中该基因在低温环境下持续表达至48hꎬ表明该基因是一个冷调控基因ꎬ并且极有可能被ABA激活ꎬ说明该基因响应多环境压力的诱导ꎬ但其对低温的响应时间更持久ꎮ另外ꎬ细胞周期蛋白家族基因成员还有明显的组织表达特异性ꎬ拟南芥(Arabidopsisthaliana)突变株(gig1和uvi4)内的CYCB2ꎻ2和CYCB1ꎻ1在子叶和下胚轴中拥有明显的组织表达特异性ꎬ并且可能在地塞米松(dexamethasone)的诱导下在下胚轴中起作用(Iwataetal.ꎬ2012)ꎮ本研究表明ꎬ蓖麻RcMsc2基因在种子期与幼苗期均有表达ꎬ并且拥有明显的组织表达特异性ꎬ该基因极大可能在低温环境下在蓖麻的茎和叶中发挥作用ꎬ但在不同组织中调控机制还需深入探索ꎮ因此ꎬ本研究为蓖麻RcMsc2基因在应答冷胁迫方面的分子机制提供了参考ꎮ参考文献:ANWARRꎬFATIMASꎬMATTOOAKꎬetal.ꎬ2019.Fruitarchitectureinpolyamine ̄richtomatogermplasmisdeterminedviaamedleyofcellcycleꎬcellexpansionꎬandfruitshapegenes[J].Plantsꎬ8(10):387.AYDINOGLUFꎬ2020.ElucidatingtheregulatoryrolesofmicroRNAsinmaize(ZeamaysL.)leafgrowthresponsetochillingstress[J].Plantaꎬ251(2):1-15.BAIXꎬCAOSꎬXIANGDJꎬetal.ꎬ2019.Transcriptomeanalysisofcastorseedsatgerminationstageunderlowtemperature[J].MolPlantBreedꎬ17(12):3834-3844.[白雪ꎬ曹帅ꎬ向殿军ꎬ等ꎬ2019.低温条件下蓖麻种子萌发期转录组分析[J].分子植物育种ꎬ17(12):3834-3844.]BORUCJꎬMYLLEEꎬDUDAMꎬetal.ꎬ2010a.SystematiclocalizationoftheArabidopsiscorecellcycleproteinsrevealsnovelcelldivisioncomplexes[J].PlantPhysiolꎬ152(2):553-565.BORUCJꎬVANDENDAELEHꎬHOLLUNDERJꎬetal.ꎬ2010b.FunctionalmodulesintheArabidopsiscorecellcyclebinaryprotein ̄proteininteractionnetwork[J].PlantCellꎬ22(4):1264-1280.BULANKOVAPꎬAKIMCHEVASꎬFELLNERNꎬetal.ꎬ2013.IdentificationofArabidopsismeioticcyclinsrevealsfunctionaldiversificationamongplantcyclingenes[J].PLoSGenetꎬ9(5):e1003508.CANAUDGꎬBROOKSCRꎬKISHISꎬetal.ꎬ2019.CyclinG15432期耿柳婷等:蓖麻RcMsc2基因功能分析andTASCCregulatekidneyepithelialcellG2 ̄Marrestandfibroticmaladaptiverepair[J].SciTranslMedꎬ11(476):eaav4754.CHUNJIꎬKIMSMꎬKIMHꎬetal.ꎬ2021.SlHair2regulatestheinitiationandelongationoftypeItrichomesontomatoleavesandstems[J].PlantCellPhysiolꎬ62(9):1446-1459.C'OSIC'TꎬRASPORMꎬSAVIJꎬetal.ꎬ2019.Expressionprofilesoforganogenesis ̄relatedgenesoverthetimecourseofone ̄stepdenovoshootorganogenesisfromintactseedlingsofkohlrabi[J].JPlantPhysiolꎬ232:257-269.DOUYJꎬCAOFꎬMAYꎬetal.ꎬ2014.CloningofbHLH78geneexpressedspecificallyinfruitsofcultivatedstrawberryandconstructionofoverexpressionvector[J].MolPlantBreedꎬ12(3):456-465.[豆玉娟ꎬ曹飞ꎬ马跃ꎬ等ꎬ2014.栽培草莓果实中特异表达的bHLH78基因的克隆及过量表达载体构建[J].分子植物育种ꎬ12(3):456-465]FANWꎬXIAZQꎬLIUCYꎬetal.ꎬ2022.IonomicsꎬtranscriptomicsanduntargetedmetabolomicsanalysesprovidenewinsightsintotheCdresponseandaccumulationmechanismsofmulberry[J].EnvironExpBotꎬ196:104821.FONSECA ̄GARCÍACꎬNAVANꎬLARAMꎬetal.ꎬ2021.AnNADPHoxidaseregulatescarbonmetabolismandthecellcycleduringrootnodulesymbiosisincommonbean(Phaseolusvulgaris)[J].BMCPlantBiolꎬ21(1):1-16.HÉGARATNꎬCRNCECAꎬSUAREZPEREDORODRIGUEZMFꎬetal.2020.CyclinAtriggersMitosiseitherviatheGreatwallkinasepathwayorCyclinB[J].EMBOJꎬ39(11):e104419.HUXꎬCHENGXꎬJIANGHꎬetal.ꎬ2010.Genome ̄wideanalysisofcyclinsinmaize(Zeamays)[J].GenetMolResꎬ9(3):1490-1503.HUANGCZꎬXULꎬSUNJJꎬetal.ꎬ2020.Allelochemicalp ̄hydroxybenzoicacidinhibitsrootgrowthviaregulatingROSaccumulationincucumber(CucumissativusL.)[J].JIntegAgricꎬ19(2):518-527.HUANGYꎬSRAMKOSKIRMꎬJACOBBERGERJWꎬetal.ꎬ2013.ThekineticsofG2andMtransitionsregulatedbyBcyclins[J].PLoSONEꎬ8(12):e80861.ISHITANIMꎬLIUJPꎬHALFTERUꎬetal.ꎬ2000.SOS3functioninplantsalttolerancerequiresN ̄myristoylationandcalciumbinding[J].PlantCellꎬ12(9):1667-1678.IWATAEꎬIKEDASꎬABENꎬetal.ꎬ2012.RolesofGIG1andUVI4ingenomeduplicationinArabidopsisthaliana[J].PlantSignalBehavꎬ7(9):1079-1081.KÕIVOMÄGIMꎬVALKEꎬVENTARꎬetal.ꎬ2011.DynamicsofCdk1substratespecificityduringthecellcycle[J].MolCellꎬ42(5):610-623.LARA ̄NÚÑEZAꎬROMERO ̄SÁNCHEZDIꎬAXOSCO ̄MARÍNJꎬetal.ꎬ2021.TwocyclinBsaredifferentiallymodulatedbyglucoseandsucroseduringmaizegermination[J].Biochimieꎬ182:108-119.LARA ̄NÚÑEZAꎬVENTURA ̄GALLEGOSJLꎬANAYAALꎬetal.ꎬ2015.PhytotoxicityofSicyosdeppeiduringtomatogerminationanditseffectsontheroleofABAandcellwallenzymes[J].BotSciꎬ93(4):771-781.LOYERPꎬTREMBLEYJHꎬ2020.RolesofCDK/Cyclincomplexesintranscriptionandpre ̄mRNAsplicing:CyclinsLandCDK11atthecross ̄roadsofcellcycleandregulationofgeneexpression[J].SeminarsCellDevBiolꎬ107:36-45.MAGHULYFꎬVOLLMANNJꎬLAIMERMꎬ2015.Biotechnologyofeuphorbiaceae(JatrophacurcasꎬManihotesculentaꎬRicinuscommunis)[J].ApplPlantGenomBiotechnol:87-114.MENGJꎬPENGMDꎬYANGJꎬetal.ꎬ2020.Genome ̄wideanalysisofthecyclingenefamilyandtheirexpressionprofileinMedicagotruncatula[J].IntJMolSciꎬ21(24):9430.PODELLSꎬGRIBSKOVMꎬ2004.PredictingN ̄terminalmyristoylationsitesinplantproteins[J].BMCGenomꎬ5(1):37.ROYSKꎬCHOSWꎬKWONSJꎬetal.ꎬ2016.Morpho ̄physiologicalandproteomelevelresponsestocadmiumstressinsorghum[J].PLoSONEꎬ11(2):e0150431.SABELLIPAꎬDANTERAꎬNGUYENHNꎬetal.ꎬ2014.ExpressionꎬregulationandactivityofaB2 ̄typecyclininmitoticandendoreduplicatingmaizeendosperm[J].FrontPlantSciꎬ5:561.SEVERINOLSꎬAULDDLꎬBALDANZIMꎬetal.ꎬ2012.Areviewonthechallengesforincreasedproductionofcastor[J].AgronJꎬ104(4):853-880.STERKENRꎬKIEKENSRꎬBORUCJꎬetal.ꎬ2012.CombinedlinkageandassociationmappingrevealsCYCD5ꎻ1asaquantitativetraitgeneforendoreduplicationinArabidopsis[J].ProcNatlAcadSciꎬ109(12):4678-4683.SUIZPꎬWANGTYꎬLIHJꎬetal.ꎬ2016.Overexpressionofpeptide ̄encodingOsCEP6.1resultsinpleiotropiceffectsongrowthinrice(O.sativa)[J].FrontPlantSciꎬ7:228.SURYADINATARꎬSADOWSKIMꎬSARCEVICBꎬ2010.Controlofcellcycleprogressionbyphosphorylationofcyclin ̄dependentkinase(CDK)substrates[J].BiosciRepꎬ30(4):243-255.TAOZXꎬHUANGWJꎬWANGHJꎬ2020.Soilmoistureoutweighstemperaturefortriggeringthegreen ̄updateintemperategrasslands[J].TheorApplClimatolꎬ140(3):1093-1105.TRABELSIABHꎬZAAFOURIKꎬBAGHDADIWꎬetal.ꎬ2018.Secondgenerationbiofuelsproductionfromwastecookingoilviapyrolysisprocess[J].RenewEnergyꎬ126:888-896.VANLEENEJꎬHOLLUNDERJꎬEECKHOUTDꎬetal.ꎬ2010.TargetedinteractomicsrevealsacomplexcorecellcyclemachineryinArabidopsisthaliana[J].MolSystBiolꎬ6(1):397.WANGXYꎬWUYꎬSUNMDꎬetal.ꎬ2022.Dynamictranscriptomeprofilingrevealedkeygenesandpathwaysassociatedwithcoldstressincastor(RicinuscommunisL.) [J].IndCropsProductsꎬ178:114610.XUJꎬGAOGLꎬDUJJꎬetal.ꎬ2010.CellcyclemodulationinresponseoftheprimaryrootofArabidopsistoABA[J].PakJBotꎬ42(4):2703-2710.YANXXꎬGUANYYꎬLIUXYꎬetal.ꎬ2021.NtCycB2geneknockoutenhancesresistancetohighsalinitystressinNicotianatabacum[J].IndCropsProductsꎬ171:113886.ZHANGHYꎬLUXYꎬWANGZJꎬetal.ꎬ2021.ExcretionfromlongglandulartrichomescontributestoalleviationofcadmiumtoxicityinNicotianatabacum[J].EnvironPollꎬ285:117184.(责任编辑㊀李㊀莉㊀王登惠)643广㊀西㊀植㊀物43卷。

蓖麻CeSA转录因子基因家族的鉴定与表达分析

蓖麻CeSA转录因子基因家族的鉴定与表达分析

激光生物学报ACTA LASER BIOLOGY SINICAVol. 32 No. 2Apr . 2023第32卷第2期2023年4月收稿日期:2022-12-30;修回日期:2023-01-31。

基金项目:山西农业大学生物育种工程项目(YZGC 050);吕梁市重点研发项目(2021NYGG-2-89);山西农业大学特优农业高质量发展科技支撑工程项目(TYGC-32);山西省青年科学研究项目(20210302124364)。

作者简介:王宙,硕士研究生。

* 通信作者:曹越,副研究员,主要从事蓖麻栽培育种及技术推广工作。

E-mail: caoyue 1001@ 。

蓖麻CeSA 转录因子基因家族的鉴定与表达分析王 宙,王宏伟,王 亚,杨俊芳,赵宜婷,张宏斌,曹 越*(山西农业大学经济作物研究所,太原 030031)摘 要:纤维素合成酶(CeSA )是能在植物细胞质膜上合成纤维素的蛋白质,具有与叶片形态发育相关的顺式作用元件。

在高等植物的生长发育过程中,细胞的伸长受到激素和环境的影响,使得植物生长高度具有差异性。

其中细胞壁对细胞伸长起限制作用,而纤维素是细胞壁重要的组成成分,对植物的细胞形态有重要的影响。

CeSA 是植物生长发育的重要调控因子。

本研究通过对蓖麻(Ricinus co mmunis )参考基因组CeSA 基因的识别和生物遗传信息学的研究,结合蓖麻基因组数据库,对CeSA 家族成员的基因结构、染色体定位、理化性质、二级结构、三级结构、信号肽与亚细胞定位、蛋白跨膜结构域、共线性分析、保守基序、启动子顺势作用元件及系统进化进行了鉴定和表达分析。

从蓖麻参考基因组中共鉴定出8个CeSA 转录因子,命名为RcCeSA 1~RcCeSA 8,分布在8条染色体上;8个RcCeSAs 蛋白都是亲水性蛋白,不含信号肽,蛋白亚细胞定位以在叶绿体和高尔基体上为主;在二级结构中有70%的α-螺旋和无规则卷曲;RcCeSAs 基因保守性分析表明,除Motif 1和Motif 2外,其他Motif 均为RcCeSA 家族中较为保守的基序;基因启动子顺式作用元件分析发现,RcCeSA 1、RcCeSA 4、RcCeSA 7转录因子的启动子区域中存在叶片形态发育以及参与防御和应激反应的相关的元件,可能会在逆境条件下快速表达,发挥其潜在功能。

蓖麻不同分枝对开花、结果性状和种子质量的影响

蓖麻不同分枝对开花、结果性状和种子质量的影响

蓖麻不同分枝对开花、结果性状和种子质量的影响
蒋小军;文向多;朱雪志
【期刊名称】《农业科技通讯》
【年(卷),期】2009(000)006
【摘要】采用田间小区试验研究了永州地区蓖麻不同分枝的开花、结果性状对种子质量的影响.结果表明,蓖麻在永州地区1年有2个适宜的果实生长期5月-6月(主穗、1级分枝)和9月-11月(3~4级分枝),以9月-11月生长的果实种子质量最好:果穗的出籽率高达76.4%,种子百籽重达39.3g,含油量高达52.5%,粗蛋白含量达26.4%,蓖麻酸含量高达90.2%;5月-6月生长的果实种子质量次之;7月-8月不适宜蓖麻的生长.所以在生产上要充分利用各种栽培技术措施,避开7月-8月挂果,充分让5月-6月和9月-11月期间多挂果,以达到蓖麻生产的高产量,高质量.【总页数】3页(P73-75)
【作者】蒋小军;文向多;朱雪志
【作者单位】永州职业技术学院蓖麻研究所,湖南永州,425000;永州职业技术学院蓖麻研究所,湖南永州,425000;永州职业技术学院蓖麻研究所,湖南永州,425000【正文语种】中文
【中图分类】S5
【相关文献】
1.不同施氮量对蓖麻产量和生物及营养性状的影响 [J], 王晴晴;田长彦;赵振勇;张科;王梓宇
2.蓖麻不同收获期对种子质量的影响 [J], 李靖霞;李彤
3.不同收获期对夏玉米种子质量及产量性状的影响 [J], 许海涛;杨五星
4.蓖麻基肥不同施用量对其主茎叶片和植株性状的影响 [J], 金方伦;罗朝斌;罗会贤;黎明;吴康云
5.不同浓度6-BA对不同蝴蝶兰品种开花时间和开花性状的影响 [J], 苏荣军;李仲科;阙名锦
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于QTL定位的蓖麻株高性状遗传解析

基于QTL定位的蓖麻株高性状遗传解析
矮化育种实现了水稻和小麦产量的突破性增长[1-2]。 目前, 小麦中已有25个主效Rht (reduced height)基因被命
本研究由国家自然科学基金项目(31271759), 广东省教育厅项目[粤财教(2009)109 号]和广东海洋大学大学生创新实验项目(cxsy200915) 资助。 * 通讯作者(Corresponding author): 殷学贵, E-mail: yinxuegui@ 第一作者联系方式: E-mail: 969505210@ ** 同等贡献(Contributed equally to the work) Received(收稿日期): 2013-09-18; Accepted(接受日期): 2014-01-12; Published online(网络出版日期): 2014-02-14.
Genetic Analysis of Traits Related to Plant Height in Ricinus communis L. Based on QTL Mapping
LIU Chen**, LU Jian-Nong**, YIN Xue-Gui*, BI Chuan, WEN Dan-You, ZHENG Jun, LIU Shuai, SHI Zhuo-Xing, and CHENG Yue-Xiang
蓖麻具无限生长习性, 其株高(plant height, PH)与生
育期紧密相关, 是后期表达的复杂数量性状。一年生情况 下, 一般在二级分枝穗停止伸长时测量。主穗位高 (bearing height of primary raceme, PRH)、主茎节数(node number of main stem, MSNN)、主茎节长(length of main stem internode, MSIL)是株高的重要组成部分, 受环境影 响相对较小, 为早期表达的性状, 在主穗停止伸长时即可 测量。本文利用2个高×矮组合的F2群体对蓖麻的株高、主 穗位高、主茎节数、主茎节长和主茎茎粗(简称茎粗, 下 同)(main stem diameter, MSD)进行相关、回归分析和QTL 定位, 以期为揭示蓖麻株高遗传和矮化育种提供参考。

蓖麻种质遗传多样性的SRAP分析

蓖麻种质遗传多样性的SRAP分析

蓖麻种质遗传多样性的SRAP分析谭美莲;严明芳;汪磊;王力军;严兴初【期刊名称】《内蒙古民族大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(027)005【摘要】蓖麻(Ricinus communis L.)是一种重要的工业油源作物,具有多种经济价值.为了解蓖麻的遗传多样性,本研究对50份蓖麻种质的遗传多样性进行SRAP分析.结果表明50份种质之间多态性低,其多态条带比率、平均基因多样性和每对引物的多态性带,分别为29.97%、0.0904和5.41,遗传相似系数介于0.6469至0.9739之间,香农指数为0.1379;华北种质群比其它种质群的遗传变异相对丰富,而华南种质群的各种质则紧密地聚在一起.采用不加权算术平均组对法(UPGMA)将50份种质分为三大类群,与二维主成分分析(PCA)的结果相一致,一些来自相同地区的种质紧密聚在一起,表现出一定的地域性;7个种质群分别聚为两大类群.【总页数】8页(P533-540)【作者】谭美莲;严明芳;汪磊;王力军;严兴初【作者单位】中国农业科学院油料作物研究所,湖北武汉430062;农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室,湖北武汉430062;中国农业科学院油料作物研究所,湖北武汉430062;农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室,湖北武汉430062;中国农业科学院油料作物研究所,湖北武汉430062;农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室,湖北武汉430062;中国农业科学院油料作物研究所,湖北武汉430062;农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室,湖北武汉430062;中国农业科学院油料作物研究所,湖北武汉430062;农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室,湖北武汉430062【正文语种】中文【中图分类】S565.6【相关文献】1.洋葱种质资源遗传多样性的SRAP和ISSR分析 [J], 刘湘萍;杜敏霞;赵彦;王葆生;刘燕;廉勇;狄洁增;徐卫忠2.贵州核桃农家品种种质资源遗传多样性的SRAP分析 [J], 杨小红;侯娜3.基于SRAP分子标记的特早熟荔枝种质资源遗传多样性分析 [J], 胡福初;吴小波;陈哲;吴凤芝;周文静;冯学杰;范鸿雁;周瑞云;王祥和4.基于SRAP的辣木种质资源遗传多样性和亲缘关系分析 [J], 林宗铿;张天翔;杨俊杰5.基于表型性状和SRAP标记的观赏用辣椒种质资源遗传多样性分析 [J], 赫卫;张慧因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

蓖麻主要农艺性状配合力分析

蓖麻主要农艺性状配合力分析

蓖麻主要农艺性状配合力分析唐艳梅;刘曙光【期刊名称】《内蒙古民族大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(000)005【摘要】本文以11个亲本蓖麻品种按NCⅡ交配设计获得28个杂交组合,考查亲本F1代主要性状的表现,进行性状的配合力分析,结果表明:产量性状的一般配合力以转1号、转2号、1987的单株产量为较高,而其参于的特殊配合力效应也较高。

通过配合力分析,转1号/1987和转2号/2129为优良组合,可继续进行产量鉴定。

一般配合力方差相对比率大的性状有:单株产量、一级分枝果穗数、主茎穗长和一级分枝数,这些性状遗传上加性效应占主导地位,其他性状的杂种优势以非加性效应占主导地位。

通过对农艺性状遗传力的估算,狭义遗传力高的性状有一级分枝果穗数、主茎蒴果数、主茎穗长可在低世代进行选择,狭义遗传力低的性状则在较高的世代选择。

%11 parent castor varieties were used in experiment 28 F1 hybrids from NCⅡdiallel cross were syudies for combining ability.The results indicated:We analysed their generally combining ability、special combining ability、total combiningability;selected elite varieties:transfers 1、transfer 2 and 1987;2 elite crossing combinations:Transfers 1/1987 and transfers 2/2129. They may continue to study. Generally the combining ability variance relative ratio big character has Single output, first-level branching cob number, main stalk Guangzhou length and first-level branching number.Explained that these characters inherit the additive effect to occupy the dominantposition, other character's heterosis occupies the dominant position by the nonadditivity effectThrough to agronomic characters hereditary capacity estimate,The narrow hereditary capacity high character has the first-level branching cob number, the main stalk cap-sule number, main stalk Guangzhou to be long.May carry on the choice in the lowgeneration.Narrow hereditary capacity low character in high generation choice.【总页数】6页(P540-545)【作者】唐艳梅;刘曙光【作者单位】内蒙古赤峰市林西县农业局,内蒙古林西 025250;通辽市奈曼旗农产品质量安全检验检测站,内蒙古大沁他拉 028300【正文语种】中文【中图分类】S565.6【相关文献】1.蓖麻主要数量性状的配合力分析 [J], 王芳;朱国立;王云;田迅;庞晓斌2.蓖麻主要农艺性状的配合力分析 [J], 朱国立;顾名勋3.5个新选水稻三系不育系主要农艺性状配合力分析 [J], 潘清洁; 赵福胜; 罗洪发; 张治海; 杨旭东; 查仁明4.5个新选水稻三系不育系主要农艺性状配合力分析 [J], 潘清洁; 赵福胜; 罗洪发; 张治海; 杨旭东; 查仁明5.贵州水稻三系不育系品资5A的主要农艺性状配合力分析和食味评价 [J], 陈能刚;鄢小青;陈锋;陈启刚;雷云龙;谢应平因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
( Ri c i n u s c o mmu n i s L . )
Z H A N G Z h i y o n g 1 , 2 , 3 N I N a z , WA N G J i a n ’ , Z HU G u o l i 1 , 2 , 3 M o d e l e t u , Q I A O We n j i e , J I A J u a n x i a , H E Z h i b i a o ’ , G AN Ma o j i e
f 1 . T o n g l i a o a c a d e my o f a g r i c u l t u r a l s c i e n c e s , T o n g l i a o 0 2 8 01 5 , Ch i n a ; 2 . I n n e r Mo n g o l i a U n i v e r s i t y f o r t h e n a t i o n a l i t i e s , T o n g l i a o 0 2 8 0 0 0 , C h i n a ; 3 . I n n e r Mo n g o l i a Un i v e r s i t y c a s t o r i n d u s t i r a l e n g i n e e i r n g r e s e a r c h c e n t e r , T o n g l i a o 0 2 8 0 0 0 , C h i n a )
张智勇 。 , 倪 娜 , 王 建 , 朱 国立 , 莫德 乐吐 , 乔 文杰 , 贾娟 霞 - , 何 智彪 , 甘 茂 杰
0 2 8 0 1 5 ; 2 . 内蒙 古 民族 大 学 , 内蒙 古 通 辽 0 2 8 0 0 0 1 0 2 8 0 0 0 ; 3 . 内蒙 古 自治 区高 校 蓖麻 产业 工 程 技 术 中心 . 内蒙 古 通 辽 ( 1 . 通 辽市 农 业 科 学 研 究 院 , 内蒙 古 通 辽
e p i s t a t i e e l f > c t s ( E m o d e 1 ) i n h y b i r d( 0 6 4 0 1 9 0 6 4 1 0 ) . T h e h e r i t a b i l i t y o f t h e ma j o r g e n e s i n B l , B 2 a n d F 2 w e r e 4 4 . 7 %, 2 2 . 5 %ah e i r F I , F 2 , B1 , B 2 . T h e r e s u l t s s h o w e d t h e l f o w i n g p e i r o d w a s c o n t r o l l e d t o w m a j o r g e n e s w i t h a d d i t i v e — d o mi n a n c e —
Ab s t r a c t : T h e m i x e d m  ̄o r - g e n e p l u s p o l y g e n e i n h e i r t a n c e mo d e l w a s u s e d t o a n a l y z e t h e i n b r e d l i n e 0 6 4 1 0 ( P 1 ) a n d 0 6 4 0 1 9
摘 要 : 以早 熟 蓖麻 雌 性 系材料 0 6 4 1 0和 晚 熟 恢 复 系材 料 0 6 4 0 1 9及 其 杂 交 6个 世 代 群 体 为 材 料 . 应 用植 物 数 量 性 状 主 基 因+多基 因 混合 遗 传 模 型 进 行 联 合 遗 传 分 析 。 结 果 表 明 : 蓖麻 杂 交种 F , 的 开 花 期 介 于双 亲 之 间 . 值 倾 向 于 亲本 0 6 4 1 0
( P ) ;开 花 期 性 状 受 两 时主 基 因加 性一显性 一 上 位 性 主 基 因+ 加 性一显性 一 上 位 性 多基 因控 制 ; B . 、 和 F , 世 代 主 基 因遗 传 率 分别 为 4 4. 7 %、 2 2 . 5 %和 8 7 . 1 %, 主基 因遗 传 率 中偏 低 . 受 到 环境 因素 的影 响 比较 大
内蒙 占农 业 科 技 2 0 1 5, 4 3 ( 1 ) : 1 0 ~ 1 2
I n n e r Mo n g o l i a ag ne u hu r a l S c i e n c e An d Te c h n o l o g y
蓖麻主穗开花期的主基 因 +多基 因混合遗传分析
关键词 : 蓖麻 : 开 花期 ; 主 基 因+ 多基 因混 合 遗 传模 型 ; 遗 传 分 析
中 图分 类 号 : ¥ 5 6 5 . 6 文献 标 识 码 : A
1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 7 — 0 9 0 7 . 2 0 1 5 . 0 1 . 0 0 4
文章编号: 1 0 0 7 — 0 9 0 7 ( 2 0 1 5 ) 0 1 — 0 0 1 0 — 0 3
Ma j o r g e n e p l u s p o l y - g e n e i n h e r i t a n c e a n a l y s i s o f t h e ma i n s p i k e l f o w i n g p e r i o d i n c a s t o r
相关文档
最新文档