在甜菜M14品系中克隆SERK與BBM基因的保守片段.pdf_第1頁(yè)
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1、甜菜M14品系是栽培甜菜染色體組附加了白花甜菜第九號(hào)染色體形成的單體附加系,其具有世代之間穩(wěn)定的高頻傳遞特性。經(jīng)形態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)和胚胎學(xué)鑒定,證實(shí)甜菜M14品系為兼性無(wú)融合生殖材料。理論上推測(cè)無(wú)融合生殖基因定位在附加的白花甜菜第九號(hào)染色體上。甜菜M14品系與野生多倍體無(wú)融合生殖植物材料相比較,其基因組相對(duì)較小,遺傳背景相對(duì)清晰,而且附加的白花甜菜第九號(hào)染色體相對(duì)獨(dú)立。因此,甜菜M14品系是極其難得的克隆無(wú)融合生殖相關(guān)基因的材料。

2、 目前,已經(jīng)在胡蘿卜、擬南芥、玉米、紫花苜蓿、向日葵、草地早熟禾、栽培稻、椰子、可可和中果咖啡等多種植物中分離了SERK基因:已經(jīng)在甘藍(lán)型油菜、擬南芥和紫花苜蓿中分離了BBM基因。SERK基因的表達(dá)和體細(xì)胞的成胚能力緊密相關(guān),凡是有距RK基因表達(dá)的細(xì)胞都發(fā)育成體胚;SERK基因表達(dá)可以作為具有胚胎發(fā)生能力的體細(xì)胞的標(biāo)記,是與孤雌生殖相關(guān)的基因。BBM基因在擬南芥和油菜中的異位表達(dá)可導(dǎo)致體細(xì)胞胚的形成;此外,BBM基因的表達(dá)還可以使

3、外植體在沒(méi)有激素的條件下再生,使葉片和花的形態(tài)方式改變。由此推測(cè),SERK和BBM基因可能是無(wú)融合生殖相關(guān)基因。探明M14品系基因組中是否含有SERK和BBM基因,并分離這兩個(gè)基因的特異片段,可以為研究甜菜M14品系無(wú)融合生殖遺傳機(jī)制并最終克隆無(wú)融合生殖相關(guān)基因奠定理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。 在本研究中,利用ClustaⅨ1.81軟件對(duì)GenBank中的胡蘿卜、擬南芥和玉米SERK基因進(jìn)行了多重序列比對(duì),確定了SERK基因的保守序列。利用

4、軟件PrimerPremier 5.0基于保守序列設(shè)計(jì)了一對(duì)PCR引物,從甜菜M14品系中PCR擴(kuò)增了一段特異DNA片段,其與擬南芥SERK基因的同源性為81.9%,與胡蘿卜SERK基因的同源性為65.5%,與玉米SERK基因的同源性為64.4%。再利用ClustalⅨ1.81軟件對(duì)GenBank中的擬南芥和甘藍(lán)型油菜BBM基因進(jìn)行了序列雙重比對(duì),確定了BBM基因的保守序列。利用軟件Primer Premier5.0基于保守序列設(shè)計(jì)了一

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