甘蓝型油菜尿卟啉原Ⅲ合成酶基因BnHemd的克隆和功能分析

• 作者: 师家勤 朱瑶瑶 梁华兵 王新发 詹杰鹏 郑潇潇
• 来源期刊: 中国油料作物学报
• 学科: 农学
• 关键词: 甘蓝型油菜 尿卟啉原Ⅲ合成酶 基因编辑 叶绿素 光合效率
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 遗传育种·生物技术
• 页码范围: 380-389
• 页数: 10页
• 分类号: S565.4
• 字数: 6083字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19802/j.issn.1007-9084.2019302

摘要

为探讨油菜尿卟啉原Ⅲ合成酶基因BnHemd的功能及其与叶绿素合成的关系,促进光合效率和产量的提升,利用基因编辑技术对甘蓝型油菜中双11号中该基因在A9和C8染色体上的两个拷贝进行编辑.从中双11号中克隆到基因BnA09.Hemd和BnC08.Hemd,CDS序列分别为885 bp和876 bp,均由9个外显子构成,各编码294和291个氨基酸残基.BnHemd蛋白性质与结构分析结果表明,甘蓝型油菜中基因BnHemd的两个拷贝的蛋白理化性质十分相似,均为不稳定蛋白,相对分子质量分别为31.97 kD和31.40 kD.系统进化树分析表明,BnA09.Hemd和BnC08.Hemd分别与白菜和甘蓝中的同源基因亲缘关系最近.荧光定量PCR结果表明,BnHemd在中双11号的根、茎、叶、花蕾、种子和角果皮中均有表达,在角果皮和花蕾中的表达量远高于根、茎、叶.初步的功能分析结果表明,中双11号中该基因两个拷贝同时编辑的植株表现为:叶绿素含量显著减少、光合速率降低、生长迟缓,表明甘蓝型油菜Bn-Hemd对叶绿素合成起重要作用,同时影响光合效率和生长发育.