【摘要】：目的:‘庫爾勒香梨’(Pyrus sinkiangensis Yü)是新疆重點(diǎn)發(fā)展的特色果樹,但具有的自交不親和性制約了新疆特色梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本研究對(duì)‘庫爾勒香梨’自交不親和S位點(diǎn)相關(guān)基因進(jìn)行全長(zhǎng)序列的克隆,并結(jié)合梨屬S基因系統(tǒng)發(fā)育樹進(jìn)行分析,以期為進(jìn)一步探索自交不親和機(jī)制、培育自交親和梨品種奠定分子基礎(chǔ)。方法:1、‘庫爾勒香梨’S-RNase等位基因的克隆與分析。采用梨S基因保守序列引物,以‘庫爾勒香梨’花柱為材料,利用RT-PCR及RACE克隆‘庫爾勒香梨’S-RNase等位基因。利用Prot Param等在線預(yù)測(cè)軟件對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析;選取NCBI上已登錄的全部梨屬S-RNase等位基因的全長(zhǎng)序列進(jìn)行聚類分析,并用MEGA 4.0構(gòu)建進(jìn)化樹。2、‘庫爾勒香梨’及9個(gè)梨品種SFBB基因的克隆與分析。參考NCBI上已登錄的‘庫爾勒香梨’SFBB基因(GQ456943)序列,自行設(shè)計(jì)了6對(duì)基因特異性引物和8條3'RACE巢式引物,通過引物篩選并利用RT-PCR及RACE克隆‘庫爾勒香梨’花粉SFBB基因。再利用‘庫爾勒香梨’SFBB基因的全長(zhǎng)引物,PCR擴(kuò)增9個(gè)梨品種SFBB基因的DNA全長(zhǎng)。利用Prot Param等在線預(yù)測(cè)軟件對(duì)這些基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析;選取NCBI上已登錄的全部薔薇科梨亞科SFBB基因的全長(zhǎng)序列進(jìn)行聚類分析,并用MEGA 4.0構(gòu)建進(jìn)化樹。結(jié)果:1、從‘庫爾勒香梨’花柱中獲得了S22-RNase(Gen Bank登錄號(hào):KX214125)/S28-RNase(Gen Bank登錄號(hào):KX214124)等位基因的DNA和c DNA全長(zhǎng)序列。S22-RNase的DNA全長(zhǎng)1052 bp,c DNA全長(zhǎng)904 bp,開放閱讀框(ORF)長(zhǎng)684 bp,編碼227個(gè)氨基酸;S28-RNase的DNA全長(zhǎng)1148 bp,c DNA全長(zhǎng)921 bp,ORF長(zhǎng)687 bp,編碼228個(gè)氨基酸。BLASTP比對(duì)顯示,這兩個(gè)基因都具有保守的RNase-T2基因結(jié)構(gòu)。進(jìn)化分析表明,‘庫爾勒香梨’的S22-RNase和S28-RNase處在不同的兩個(gè)分支上,兩基因距離較遠(yuǎn);梨屬不同種的S-RNase基因在進(jìn)化樹中并沒有明顯表現(xiàn)出種內(nèi)同源性高于種間同源性,S-RNase基因的分化可能早于梨屬各個(gè)種的形成。2、從‘庫爾勒香梨’花粉中克隆到1個(gè)全長(zhǎng)為1344 bp的SFBB基因,命名為SFBBx-gamma(Gen Bank登錄號(hào):KU756268),該基因包含1個(gè)長(zhǎng)度為1191 bp的ORF,編碼396個(gè)氨基酸。從其余9個(gè)梨品種中獲得了6條新SFBB-gamma基因的DNA序列,分別命名為SFBBx1-gamma-SFBBx6-gamma(Gen Bank登陸中)。Prot Param等在線軟件預(yù)測(cè)7個(gè)SFBB-gamma的蛋白均為不穩(wěn)定親水性非分泌蛋白,主要參與能量代謝中的轉(zhuǎn)運(yùn)和結(jié)合并在基質(zhì)內(nèi)起連接酶或裂合酶的作用。聚類分析表明,65個(gè)與梨亞科花粉自交不親和性有關(guān)的SFBB基因,在氨基酸結(jié)構(gòu)水平上保持著較高的相似性。蘋果的SLFB/SFBB基因及梨屬SFBB基因的相似性沒有受到物種差異的影響,SFBB基因的分化在蘋果和梨這兩個(gè)物種形成之前。結(jié)論:本研究成功獲得了‘庫爾勒香梨’自交不親和S位點(diǎn)的S22/28-RNase等位基因、SFBBx-gamma基因,以及6個(gè)新的梨屬SFBB-gamma基因的全長(zhǎng)序列。研究成果結(jié)合梨屬S-RNase基因系統(tǒng)進(jìn)化樹和梨亞科SFBB基因系統(tǒng)進(jìn)化樹,為梨屬S基因信息的完善及自交不親和機(jī)制的深入研究奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

‘庫爾勒香梨’花柱總RNA電泳圖

‘庫爾勒香梨’自交不親和 S-位點(diǎn)基因的克隆別得到了長(zhǎng)度為 322bp 的 S22-RNase 基因（圖 2-2-4）。測(cè)序結(jié)果在 NCBI 上進(jìn)行 B疆梨 S22-RNase(EF643639.1)的同源性達(dá) 1ase 基 因 的 部 分 片 段 ； 而 S28-RNas)、新疆梨 S28-RNase(EU375364.1)和砂梨 S均為 100%，，初步確定為梨屬 S28-RNase 基M 3 41 2 M
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S661.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2531165