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结球甘蓝花粉发育相关DHHC锌指蛋白基因的表达分析

宋江华  金博  崔慧琳  裴佳星  夏冬健  
【摘要】:结球甘蓝(Brassica oleracea Linn.varcapitata DC),简称甘蓝,属于十字花科(Cruciferae)芸薹属(Brassica)的两年生草本植物,世界各地均有栽培。DHHC(Asp-His-His-Cys)是富含半胱氨酸高度保守的锌指结构域,属于类C2H2型锌指,是一种具有"指状"结构的调控基因表达的转录因子,对植物的生长发育起着重要的作用。本研究中通过生物信息学技术对结球甘蓝‘Bo01-12B’中31个DHHC锌指蛋白基因家族进行全面研究和分析,包括基因家族的特征分析,生物进化分析,基因在染色体分布情况及基因结构分析等。结果发现这些基因不均匀地分布在甘蓝9条染色体上,且其开放阅读框及编码的蛋白长度各异。系统进化分析结合其他保守结构域的分布表明31个DHHC锌指蛋白基因家族可分为4个分支。DHHC锌指蛋白基因家族各个基因显示出外显子和内含子区域的规律性,都含有一个DHHC保守结构域,部分基因含有串联的ankyrin重复序列和MHD保守序列。进一步运用实时荧光定量PCR技术分析了编码甘蓝锌指蛋白的6个基因(Bol032202、Bol01.5002、Bol039449、Bol009994、Bol035824和Bol037914)在结球甘蓝不同器官(根、茎、叶、花蕾和花)、不同花粉发育时期的表达。结果表明,在不同的组织器官和不同的花粉发育时期,几个基因都表现出明显的差异性表达,在花蕾和茎中的相对表达量明显高于其他器官。不同花粉发育时期的表达方式表明,6个基因分别在花粉母细胞时期和四分体时期呈现较高的表达量,花粉成熟期表达量下降。甘蓝中DHHC锌指蛋白基因家族在不同器官和发育阶段的表达分析,有利于揭示DHHC锌指蛋白基因在甘蓝发育过程中的作用机制,为今后对该基因家族展开更深入的功能研究提供依据。

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