一个棉花GDSL脂肪酶基因的克隆与功能分析

• 作者: 佟祥超 张天真 张雪颖 王丽曼 胡文静 郭旺珍
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: GDSL脂肪酶 克隆 表达 基因定位 关联分析 棉花
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1164-1171
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.01164

摘要

GDSL脂肪酶与GXSXG脂肪酶是2个重要的脂肪酶亚家族.其中,GDSL家族脂肪酶具有水解酶活性,能水解多种酯类物质.本试验根据新乡小吉无绒无絮(XinWX)和无绒有絮(XinFLM)近等基因系纤维起始期29K芯片竞争杂交结果,选择了一个在纤维起始期具有极显著表达差异的EST序列(GenBank登录号为DR458916),以该序列信息为探针,利用电子克隆方法并进行cDNA及基因组全长基因PCR扩增、测序验证,克隆获得一个陆地棉GDSL脂肪酶基因(GhGDSL; GenBank登录号为KC186125).该基因ORF长1065 bp,编码354个氨基酸,含有5个外显子和4个内含子.该基因在二倍体棉种基因组中含一个拷贝,在四倍体棉种基因组中含2个拷贝.序列比对显示该基因在四倍体棉种的2个亚组中独立进化,且D亚组比A亚组变异大.染色体定位显示该基因2个拷贝分别位于A4 (Chr.4)和D4 (Chr.22)染色体上.定量RT-PCR结果表明,GhGDSL在开花后3～10 d的纤维组织中表达量高,其中在海7124中表达高峰在8DPA,在TM-1中表达高峰从5DPA持续到10DPA.利用[(TM-1×Hai7124)×TM-1]的BC1S1群体开展Gh GDSL功能与纤维、种子品质性状关联分析,发现该基因A亚组的拷贝与种子脂肪含量存在显著相关(P=0.048);D亚组的拷贝与种子蛋白含量存在极显著相关(P=0.008).推测Gh GDSL基因功能与种子中脂肪、蛋白代谢相关,同时也参与纤维伸长过程.