【摘要】：【目的】闡明蕎麥Fagopyrum中3個(gè)種子蛋白基因序列的特征及其在種子發(fā)育過程中的作用,為探討蕎麥種子發(fā)育過程分子機(jī)制提供理論依據(jù)。【方法】利用本地Perl程序、BLASTP、MEGA6、PLANTCARE等,分析了蕎麥3個(gè)種子蛋白基因(13S球蛋白基因、11S球蛋白基因和谷蛋白基因)序列及其編碼蛋白質(zhì)的進(jìn)化關(guān)系,預(yù)測(cè)啟動(dòng)子區(qū)域的順式作用元件。通過熒光定量PCR技術(shù)分析3個(gè)基因在甜蕎F.esculentum、苦蕎F.tataricum和金蕎F.cymosum種子發(fā)育過程中的表達(dá)情況。【結(jié)果】13S球蛋白基因含有4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子,蛋白序列長(zhǎng)515 aa,與苦蕎中的一個(gè)13S球蛋白(Gene Bank登錄號(hào):ABI32184.1)僅有6個(gè)氨基酸不同,推測(cè)二者為同一個(gè)基因,在苦蕎灌漿中期表達(dá)量最高;11S球蛋白基因含有8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子,蛋白序列長(zhǎng)914 aa,與歐洲慈姑中的一個(gè)11S球蛋白(Gene Bank登錄號(hào):ABB77213.1)親緣關(guān)系最近,在苦蕎灌漿中期表達(dá)量最高;谷蛋白基因含有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子,蛋白序列長(zhǎng)355 aa,與甜菜中的一個(gè)B5型谷蛋白(Gene Bank登錄號(hào):XP_010683769.1)親緣關(guān)系最近,在甜蕎灌漿中期表達(dá)量最高。3個(gè)基因的啟動(dòng)子區(qū)域均含有大量響應(yīng)逆境和激素的順式作用元件,以及在胚乳中表達(dá)所需的順式作用元件�！窘Y(jié)論】本研究獲得了1個(gè)13S球蛋白基因序列、1個(gè)11S球蛋白基因序列和1個(gè)谷蛋白基因序列,這3個(gè)基因可能在胚乳中優(yōu)勢(shì)表達(dá),并且參與到逆境脅迫和激素響應(yīng)的過程中;灌漿中期是種子蛋白積累的關(guān)鍵時(shí)期,3個(gè)基因均在這一時(shí)期大量表達(dá),這為后續(xù)進(jìn)一步研究基因功能奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:[objective] to elucidate the characteristics of three seed protein gene sequences in buckwheat Fagopyrum and their roles in seed development. [methods] to provide a theoretical basis for the molecular mechanism of buckwheat seed development. The evolutionary relationships of three seed protein genes (13s globulin gene and glutenin gene) and their encoding proteins in buckwheat were analyzed and the cis-acting elements in promoter region were predicted. The expression of three genes in the seed development of F. esculentum, Tartary buckwheat F.tataricum and Tartary buckwheat F.cymosum was analyzed by fluorescence quantitative PCR. [results] the 13s globulin gene contained 4 exons and 3 introns. The protein sequence was 515aa, which was different from one 13s globulin (Gene Bank accession number: ABI32184.1 in Tartary buckwheat. They were assumed to be the same gene. The highest expression of 11s globulin gene contained 8 exons and 7 introns in the middle grain filling period of Tartary buckwheat. The protein sequence was 914aa, which was closely related to an 11s globulin (Gene Bank accession number: ABB77213.1), which was the most expressed in buckwheat during grain filling, and the glutenin gene contained three exons and two introns. The protein sequence was 355aa, which was closely related to a B5 glutenin (Gene Bank accession number: XP010683769.1), which was the most expressed in buckwheat during grain filling. The promoter regions of the three genes all contained a large number of cis-acting elements in response to stress and hormones. [conclusion] A 13s globulin gene sequence, an 11s globulin gene sequence and a glutenin gene sequence were obtained, which may be expressed in endosperm. The middle filling stage was the key stage of seed protein accumulation, and the three genes were all expressed in large quantities during this period, which laid a foundation for further study on gene function.
【作者單位】： 貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(31471562;31171609) 國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金(CARS-08-A4) 貴州省蕎麥工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目(黔科合農(nóng)G字【2015】4003號(hào)) 貴州師范大學(xué)博士基金資助項(xiàng)目(11904/0516031;11904/0516026)
【分類號(hào)】：S517

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本文編號(hào)：2165081