《無籽沙糖桔自交不親和相關基因的克隆及表達特性分析》是依託華南農業大學，由秦永華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：無籽沙糖桔自交不親和相關基因的克隆及表達特性分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：秦永華
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
柑桔的無籽性是一個優良的經濟性狀，對鮮食和加工均具有重要意義，是各國育種家培育柑桔新品種的重要目標之一。本研究以無籽沙糖桔(配子體自交不親和性)和有籽沙糖桔(自交親和性)為試材，在已探明無籽沙糖桔無籽原因在於配子體自交不親和，並進行了這兩個材料S-RNase同源基因克隆的前期研究基礎上，採用抑制性消減雜交(SSH)技術構建無籽沙糖桔自交後72 h花柱、成熟柱頭和成熟花粉SSH cDNA文庫，利用菌液PCR結合反向Northern對文庫進行篩選，然後對差異克隆測序並進行生物信息學分析，找到與無籽沙糖桔自交不親和相關的克隆，並運用Real-Time PCR技術鑑定這些克隆的表達特性，了解參與無籽沙糖桔自交不親和過程相關基因的種類和表達情況，為最終分離無籽沙糖桔自交不親和基因奠定基礎。研究結果不僅可以加深對柑桔無籽形成機理的認識，而且對沙糖桔及其它柑桔的品種改良也有重要的理論和實踐意義。
結題摘要
自交不親和是導致柑桔無籽的重要原因之一。然而，到目前為止，柑桔SI分子機理還不清楚。本論文以無籽沙糖桔（SI）和沙糖桔（Self-compatibility, SC）為材料，利用SSH技術開展了無籽沙糖桔自交不親和相關基因的分離與鑑定和表達特性分析，獲得了以下結果：（1）克隆了無籽沙糖桔和沙糖桔S-RNase基因。列比較分析發現，兩者cDNA開放閱讀框完全相同，而無籽沙糖桔的5′非編碼區、3′非編碼區和基因組DNA序列分別發生了連續13、9和6個鹼基的缺失。表達特性進行分析結果表明，S-RNase基因在無籽沙糖桔花柱中表達量明顯高於其它部位，是葉片的10倍，花葯的5倍；而沙糖桔不同組織表達差異不明顯。無籽沙糖桔自交授粉後3 d S-RNase表達量最高，而無籽沙糖桔與沙糖桔異交授粉後3 d S-RNase幾乎不表達。Southern雜交結果表明，S-RNase基因在無籽沙糖桔和沙糖桔基因組中均以2個拷貝數形式存在。（2）構建了雌蕊抑制性消減雜交SSH文庫，獲得了CaBP、C2區域蛋白、鋅指蛋白、S1-3.15、UBE1等可能與SI相關的基因。表達特性進行分析結果表明，CaBP在無籽沙糖桔花柱和自交後3 d雌蕊中明顯上調錶達，而S1-3.15和UBE1在沙糖桔子房和花葯中的表達量約為無籽沙糖桔的60倍和7倍。（3）構建了花粉SSH文庫，或得了F-box基因、S1、UBE2、UBE3、RNaseHII等一些可能與SI相關的基因。qPCR分析結果表明，F-box、S1和RNaseHII在無籽沙糖桔花粉中的表達量分別為沙糖桔的5倍、5倍和3倍。F-box、UBE2、S1、UBE3和RNaseHII在無籽沙糖桔自交授粉後3 d雌蕊中的表達量分別為無籽沙糖桔和沙糖桔異交授粉後3 d雌蕊的3倍、2倍、10倍、5倍和5倍。（4）構建了自交後72 h花柱SSH文庫，獲得了Skp1-like、Autoinhibited Ca2+-ATPase 1、U-box、Serine/threonine kinase等可能與SI相關的基因。qPCR分析結果表明，Skp1-like和U-box在無籽沙糖桔子房中明顯上調錶達，分別是沙糖桔子房表達量的20倍和2倍；無籽沙糖桔自交授粉後，Skp1-like基因和U-box在無籽沙糖桔自交後4 d雌蕊中明顯上調錶達，約為沙糖桔異交後4 d雌蕊表達量的20倍
