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龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANSSnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响

周佳圆 钟玉 努尔阿斯娅·伊马木 崔敏龙 朴春兰

周佳圆, 钟玉, 努尔阿斯娅·伊马木, 崔敏龙, 朴春兰. 龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANS类SnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
引用本文: 周佳圆, 钟玉, 努尔阿斯娅·伊马木, 崔敏龙, 朴春兰. 龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANSSnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
ZHOU Jiayuan, ZHONG Yu, Nurasiya Imam, CUI Minlong, PIAO Chunlan. Effect of conservation of C-terminal sequence of Solanum nigrum UNUSUAL FLORAL ORGANS family SnUFO2 on flower development[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
Citation: ZHOU Jiayuan, ZHONG Yu, Nurasiya Imam, CUI Minlong, PIAO Chunlan. Effect of conservation of C-terminal sequence of Solanum nigrum UNUSUAL FLORAL ORGANS family SnUFO2 on flower development[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217

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龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANSSnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
基金项目: 宁夏回族自治区重点研发计划重大项目(2019BFG02011)
详细信息
    作者简介: 周佳圆(ORCID: 0000-0001-9291-4659),从事花器官发育研究 。E-mail: 357611773@qq.com
    通信作者: 朴春兰(ORCID: 0000-0001-9593-8023),助理研究员,从事生物技术和分子育种研究。E-mail: chunlan_piao@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: Q75;S641

Effect of conservation of C-terminal sequence of Solanum nigrum UNUSUAL FLORAL ORGANS family SnUFO2 on flower development

  • 摘要:   目的   UNUSUAL FLORAL ORGANS(UFO)基因属于F-box基因家族,是重要的花器官特征基因。UFO基因N端能与Skp1类基因结合形成Skp1-Cullin1-F-box (SCF)复合体,参与泛素化过程并降解C端结合的靶蛋白。为了探究C端序列对龙葵Solanum nigrum花发育的影响,本研究克隆了一个C末端缺失的SnUFO2*基因并构建其表达载体转入龙葵植株中,观察转基因龙葵植株花器官变化,从而深入探讨UFO基因完整的C末端序列在龙葵花发育中的重要作用。   方法   利用生物信息学分析软件对SnUFO2*和全长的SnUFO2进行比较分析,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对SnUFO2*基因在野生型龙葵植株根、茎、叶、花苞中进行表达分析;通过超表达载体的构建、转基因植株表型的观察及石蜡切片技术验证SnUFO2基因的功能。   结果   SnUFO2*基因ORF长度为1302 bp,编码433个氨基酸,与龙葵中完整的SnUFO2基因相比,其C末端缺失了23个氨基酸。RT-qPCR结果显示:SnUFO2*基因在野生型植株的花苞中特异性表达。对转基因植株的表型观察发现:35S::SnUFO2*转基因龙葵植株的花瓣向萼片转化。石蜡切片分析发现:转基因龙葵植株雄蕊缺失,雌蕊处有不确定的分生组织产生。   结论   35S::SnUFO2*转基因龙葵植株花瓣、雄蕊和心皮发育异常。C端结构缺失可能降低了SnUFO2蛋白特异性识别靶蛋白的能力,说明该基因完整的C末端对龙葵花器官发育至关重要。图5表1参23
  • 图  1  SnUFO2*系统发育树分析及Motif分析

    Figure  1  SnUFO2* phylogenetic tree analysis and Motif analysis

    图  2  龙葵SnUFO2*氨基酸序列比对

    Figure  2  Amino acid sequence alignment ofS. nigrum SnUFO2*

    图  3  野生型龙葵中SnUFO2*不同组织部位表达量分析

    Figure  3  Expression analysis of SnUFO2* in different tissues of wild-type S. nigrum

    图  4  35S::SnUFO2* 转基因植株表型图

    Figure  4  Phenotypic map of 35S::SnUFO2* transgenic plants

    图  5  野生型及35S::SnUFO2*转基因株系花苞石蜡切片

    Figure  5  Paraffin sections of flower buds of wild-type and 35S::SnUFO2 * transgenic lines

    表  1  基因克隆及RT-qPCR引物列表

    Table  1.   Gene cloning and RT-qPCR primer list

    引物名称 上游引物(5′→3′) 下游引物(5′→3′)
    SnUFO2 AA GGATCCATGGAAGCTTTTCATCATCCC AA GAGCTCTCAGTTGAAAGACTGAAAGGG
    qSnUFO2 GCTGTGGCTGGTGATAACTTG CGGCATACGGGCAATTTCTT
    SnAPRT GAGATGCATGTAGGTGCTGTGCAA GGCCCTTCAATTCTGGCAACTCAA
      说明:下划线处为酶切位点,分别为BamHⅠ和Sac
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-16
  • 录用日期:  2022-10-10
  • 修回日期:  2022-09-23

龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANSSnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
    基金项目:  宁夏回族自治区重点研发计划重大项目(2019BFG02011)
    作者简介:

    周佳圆(ORCID: 0000-0001-9291-4659),从事花器官发育研究 。E-mail: 357611773@qq.com

    通信作者: 朴春兰(ORCID: 0000-0001-9593-8023),助理研究员,从事生物技术和分子育种研究。E-mail: chunlan_piao@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: Q75;S641

摘要:    目的   UNUSUAL FLORAL ORGANS(UFO)基因属于F-box基因家族,是重要的花器官特征基因。UFO基因N端能与Skp1类基因结合形成Skp1-Cullin1-F-box (SCF)复合体,参与泛素化过程并降解C端结合的靶蛋白。为了探究C端序列对龙葵Solanum nigrum花发育的影响,本研究克隆了一个C末端缺失的SnUFO2*基因并构建其表达载体转入龙葵植株中,观察转基因龙葵植株花器官变化,从而深入探讨UFO基因完整的C末端序列在龙葵花发育中的重要作用。   方法   利用生物信息学分析软件对SnUFO2*和全长的SnUFO2进行比较分析,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对SnUFO2*基因在野生型龙葵植株根、茎、叶、花苞中进行表达分析;通过超表达载体的构建、转基因植株表型的观察及石蜡切片技术验证SnUFO2基因的功能。   结果   SnUFO2*基因ORF长度为1302 bp,编码433个氨基酸,与龙葵中完整的SnUFO2基因相比,其C末端缺失了23个氨基酸。RT-qPCR结果显示:SnUFO2*基因在野生型植株的花苞中特异性表达。对转基因植株的表型观察发现:35S::SnUFO2*转基因龙葵植株的花瓣向萼片转化。石蜡切片分析发现:转基因龙葵植株雄蕊缺失,雌蕊处有不确定的分生组织产生。   结论   35S::SnUFO2*转基因龙葵植株花瓣、雄蕊和心皮发育异常。C端结构缺失可能降低了SnUFO2蛋白特异性识别靶蛋白的能力,说明该基因完整的C末端对龙葵花器官发育至关重要。图5表1参23

English Abstract

周佳圆, 钟玉, 努尔阿斯娅·伊马木, 崔敏龙, 朴春兰. 龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANS类SnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
引用本文: 周佳圆, 钟玉, 努尔阿斯娅·伊马木, 崔敏龙, 朴春兰. 龙葵UNUSUAL FLORAL ORGANSSnUFO2基因C端序列的保守性对花发育的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
ZHOU Jiayuan, ZHONG Yu, Nurasiya Imam, CUI Minlong, PIAO Chunlan. Effect of conservation of C-terminal sequence of Solanum nigrum UNUSUAL FLORAL ORGANS family SnUFO2 on flower development[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217
Citation: ZHOU Jiayuan, ZHONG Yu, Nurasiya Imam, CUI Minlong, PIAO Chunlan. Effect of conservation of C-terminal sequence of Solanum nigrum UNUSUAL FLORAL ORGANS family SnUFO2 on flower development[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220217

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