小麦光周期基因TaCO9-1A的克隆、功能标记开发及其与冬春性关系的研究

• 作者: 余静 冉从福 寇程 李学军 李扬 李立群 邵慧
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 关键词: 小麦光周期基因 TaCO9-1A 同源克隆 分子标记 冬春性
• 年，卷（期）: 2014,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1471-1481
• 页数: 11页
• 字数: 6606字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2014.12.002

摘要

光周期是植物从营养生长转为生殖生长的重要影响因子，CO(constans)基因在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的光周期途径中起重要作用。本研究利用同源克隆技术从普通小麦(Triticum aestivum L.)宁春4号中克隆了CO同源基因TaCO9-1A(GenBank登录号：KM236233)的gDNA(genomic DNA)及cDNA(complementary DNA)。TaCO9-1A的全长编码区(coding sequences, CDS)为876 bp，编码291个氨基酸，含有CO-like蛋白家族典型的CCT结构域，但不含B-box结构域；系统进化分析表明， TaCO9-1A蛋白与水稻(Oryza sativa L.)Ghd7及大麦(Hordeum vulgare L.)HvCO9位于同一分支；蛋白质空间结构分析表明，其CCT结构域的NF-YA2区域较为保守；TaCO9-1A原核表达蛋白分子量为31 kD，与预测结果一致；实时荧光定量PCR结果显示，TaCO9-1A在普通小麦抽穗期的根、茎、叶及幼穗均有表达，但根部表达量较低，相对表达量依次为叶＞茎＞幼穗＞根。比较该基因在冬春性不同品种中的核酸序列发现，冬性品种第二外显子存在6个碱基的缺失，针对该差异开发了分子标记，在25份冬春性不同的小麦品种中扩增出511和517 bp两种带型，分别与这些品种的冬春性及在杨凌地区两年的抽穗及开花时间早晚显著相关。本研究结果表明，TaCO9-1A在小麦春化作用和光周期途径中扮演着重要角色，为研究小麦光周期途径和春化作用途径提供了基础资料，有助于揭示TaCO9-1A调控小麦冬春性及成熟期的分子机理。