sua-CMS烟草不育系COXⅡ的功能分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 望锦

作者： 望锦;刘艳芳;刘文文;王雅琦;宋时洋;张幸子;李凤霞

作者机构：

关键词： 烟草;sua-CMS;COXⅡ;功能鉴定

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2023 年 16 期

页码： 3077-3087

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】细胞质雄性不育由细胞质基因组（主要是线粒体基因组）控制，在杂交种的育种和生产中起重要作用。长期以来，我国烟草种植以不育系和杂交种为主，其面积占烟草总种植面积的80%以上，不育类型均为sua-CMS，但该不育类型的控制基因、不育机制尚不清楚。COXⅡ是细胞色素氧化酶（COX）的第二亚基，由线粒体基因组编码。在sua-CMS烟草不育系中，COXⅡ末端发生多个碱基变异，导致C端编码蛋白Thr257被Ser取代。研究sua-CMS烟草COXⅡ功能，为阐明sua-CMS烟草不育分子机制奠定基础。【方法】以4组sua-CMS不育系和可育对照为材料，RNA印迹杂交和qRT-PCR方法分析COXⅡ在sua-CMS不育系和可育对照之间的转录本、基因表达差异，Western杂交、COX酶活性试验分析COX蛋白表达和COX酶活性，并测定ATP含量；将可育烟草的COXⅡ在sua-CMS不育系中过表达，研究COXⅡ过表达对COXⅡ表达量、COX酶活性、ATP含量以及烟草雄蕊发育的影响。【结果】通过对COXⅡ多序列比对，发现C端Thr257在物种间高度保守，表达分析显示不育系中COXⅡ转录本显著低于可育对照，COXⅡ在不育系烟草中的表达量只有对照的0.3%—0.4%,COX蛋白表达量和COX酶活性均显著低于可育对照，ATP含量为可育对照的52%。将可育烟草COXⅡ在不育系烟草中过表达，转基因植株COXⅡ在花芽中的表达量最高提高171倍，COX酶活性提高70%,ATP含量提高90%，但转基因植株在花药中的COXⅡ表达量、COX酶活性和ATP含量等各项指标均低于可育对照。转基因植株的花药形态发生了明显的改变，并出现了花药壁的分化，但花药内无胞母细胞分化，最终也无花粉粒产生。【结论】sua-CMS烟草不育系COXⅡ变异影响COX功能，是其花药能量缺陷的重要原因，也是影响花药发育的一个重要因素。

分类号： S572

  • 相关文献

[1]马铃薯sgt3基因启动子克隆及其功能鉴定. 魏桂民,李德文,罗莉斯,王少铭,王军,张金文,王蒂. 2016

[2]基于新一代测序技术的昆虫转录组学研究进展. 张棋麟,袁明龙. 2013

[3]卵形鲳鲹脂肪酸延长酶(Elovl4-like)基因特征与功能研究. 宋岭,朱克诚,郭华阳,江世贵,张殿昌. 2019

[4]大豆E3泛素连接酶基因GmAIRP1的同源克隆及在烟草中的功能鉴定. 张雅文,沈祥娟,张静,朱美娇,张海玲,王全伟. 2019

[5]橡胶树水通道蛋白基因HbPIP1和HbPIP2的功能鉴定及其表达分析. 王进,安锋,蔡秀清,邹智,张薇,林位夫. 2014

[6]蚕蛹资源的开发利用研究. 桂仲争. 2017

[7]基因Ⅳ型禽呼肠孤病毒σC蛋白单克隆抗体的制备及功能鉴定. 高金慧,王素艳,刘芮,祁小乐,陈运通,张艳萍,崔红玉,刘永振,段雨路,高立,高玉龙. 2024

[8]水稻白叶枯病菌EAL结构域蛋白VieAxoo基因缺失突变和功能分析. 杨凤环,管文静,吴茂森,陈华民,田芳,许艳丽,何晨阳. 2011

[9]越橘低温响应因子VcICE1的克隆和功能鉴定. 宋杨,刘红弟,王海波,张红军,刘凤之. 2019

[10]鸭疫里默氏杆菌Tet(X)基因原核表达及其功能鉴定. 黄雪龙,单敏,陈烨,刘玲俐,何晶,王小兰,于圣青,罗廷荣,涂剑,李涛. 2019

[11]镰形扇头蜱serpin分子的克隆表达和功能鉴定. 俞英昉,狄青,周勇志,曹杰,张厚双,周金林. 2011

[12]谷子SibZIP8转录因子基因功能鉴定. 刘盼,张艾英,张莉. 2018

[13]木薯己糖激酶MeHXK5的催化功能鉴定. 姚远,孙冲,陆小花,王运林,耿梦婷,吴晓慧,尚璐,李崭,符少萍,李瑞梅,段瑞军,刘姣,胡新文,郭建春. 2017

[14]吉氏巴贝西原虫TRAP分子的功能鉴定. 周金林,周勇志,张厚双,曹杰,王欣之. 2009

[15]橡胶树肌动蛋白解聚因子的表达和功能鉴定. 邓治,刘向红,李德军. 2016

[16]农杆菌介导OsDREB基因转化库拉索芦荟(Aloe vera L.)的研究. 赵华,何聪芬,张佳星,刘蕾,钟秦. 2008

[17]桃冷处理响应基因PdCIbHLH的克隆和功能鉴定. 王孝娣,冀晓昊,郑晓翠,王莹莹,宋杨,刘凤之. 2019

[18]一个棉花生殖器官优势表达基因的启动子功能分析. 任茂智,陈全家,李丽,张锐,郭三堆. 2005

[19]油菜对菌核病抗性反应分子网络解析. 刘胜毅. 2010

[20]StSWEET16b基因在烟草中异源表达对果糖含量和晚疫病抗性的影响. 范希德,贺苗苗,叶广继,王舰,周云. 2021

作者其他论文 更多>>

微信小程序