玉米籽粒發(fā)育相關(guān)基因ZmMADS-RIN的克隆及表達(dá)分析.pdf

1、玉米產(chǎn)量是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀，主要由粒數(shù)和粒重組成，而籽粒的形狀和大小均能影響粒重，進(jìn)而影響產(chǎn)量。因此，克隆控制玉米籽粒發(fā)育的基因，分析玉米籽粒的發(fā)育及產(chǎn)量之間的關(guān)系，對(duì)于玉米產(chǎn)量的遺傳和分子機(jī)制的研究具有重要的生物學(xué)意義。
　　本研究以玉米骨干自交系鄭58的籽粒為材料，采用同源克隆法得到了一個(gè)玉米籽粒發(fā)育相關(guān)的基因ZmMADS-RIN。利用生物信息學(xué)技術(shù)對(duì)其編碼的蛋白進(jìn)行了分析，應(yīng)用RT-PCR方法研究其特異性表達(dá)，實(shí)時(shí)熒光定量

2、PCR方法研究其表達(dá)規(guī)律。主要的研究結(jié)果如下：
　　1、測(cè)序結(jié)果分析表明，該基因的cDNA全長859bp，開放閱讀框?yàn)?68bp，將其與玉米B73中所對(duì)應(yīng)的cDNA的編碼區(qū)序列相比，共有6個(gè)SNPs位點(diǎn)的差異，對(duì)應(yīng)的氨基酸序列有3個(gè)氨基酸殘基發(fā)生了變化。
　　2、生物信息學(xué)分析表明，ZmMADS-RIN蛋白的相對(duì)分子量為29.23kD，理論等電點(diǎn)（pI）為8.84，是一種親水性蛋白，不含信號(hào)肽序列，也不含跨膜結(jié)構(gòu)；具有5個(gè)磷

3、酸化位點(diǎn)；其二級(jí)結(jié)構(gòu)顯示，該蛋白含有50.20％的α-螺旋（Alpha helix）、27.45%的無規(guī)則卷曲（Random coil）、14.51%的延伸鏈（Extended strand）和7.84%的β-轉(zhuǎn)角（Beta turn）；亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，該蛋白位于細(xì)胞核內(nèi)；對(duì)ZmMADS-RIN蛋白的序列分析表明，ZmMADS-RIN基因的氨基酸序列含有高度保守的MADS結(jié)構(gòu)域、相對(duì)保守的K結(jié)構(gòu)域、低保守的I結(jié)構(gòu)域和最不穩(wěn)定的C

4、結(jié)構(gòu)域，是典型的MIKC型MADS-box蛋白；系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明，ZmMADS-RIN蛋白屬于AGL6分枝，與水稻基因OsMADS6的相似性最高，為89%。
　　3、對(duì)玉米自交系鄭58的ZmMADS-RIN基因進(jìn)行的組織特異性表達(dá)分析結(jié)果表明，該基因在玉米籽粒中高度表達(dá)，在根及不同時(shí)期的葉片中沒有檢測(cè)到表達(dá)信號(hào)。
　　4、實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果顯示，ZmMADS-RIN基因的表達(dá)量在玉米籽粒發(fā)育的不同階段呈現(xiàn)一定規(guī)律的變化