葉色突變體是研究高等植物葉綠素代謝、葉綠體發(fā)育、光合作用和激素生理等一系列生理代謝過程的理想材料,也是遺傳和育種研究中的重要材料。膽色素原脫氨酶(porphobilinogen deaminase, PBGD)是植物葉綠素生物合成的關鍵酶。本研究以陸地棉(Gossypium hirsutum)'魯棉418'的花斑葉突變體為材料,克隆了4個GhPBGDs,分別命名為GhPBGD1A (GenBank No. MN849924)、GhPBGD1D (GenBank No. MN849925)、GhPBGD2A (GenBank No. MN849926)和GhPBGD2D (GenBank No. MN849927)。測序結果表明,正常葉片與花斑葉片中的4個基因序列相同;4個基因均含有5個外顯子和4個內含子,預測結果均定位于葉綠體;進化分析表明,GhPBGD蛋白與擬南芥(Arabidopsis thaliana)和油菜(Brassica napus)的PBGD同源蛋白親緣關系較近。另外,4個基因啟動子順式作用元件中含有光響應元件、厭氧環(huán)境及多種激素相關的應答元件。qRT-PCR結果表明,4...

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葉綠素合成途徑涉及15個酶促反應，玉米中PBGD基因突變使葉片呈花斑狀，表型與上述棉花突變體相似(Huangetal.,2009)。因此，后續(xù)實驗以PBGD基因為切入點開展研究。根據玉米ZmPB-GD基因比對陸地棉基因組數據庫，發(fā)現(xiàn)陸地棉基因組中有4個PBGD基因，即Gh＿....

葉色變異是植物界重要的生命現(xiàn)象之一，其發(fā)生頻率相對較高。葉色突變體類型豐富，來源廣泛，形成的原因各不相同。黃化(失綠)突變是一種比較常見突變性狀，是研究植物光合系統(tǒng)、抗病機制及激素生理等代謝過程的重要材料，也是分析鑒定基因功能和創(chuàng)制優(yōu)異種質資源的理想材料。另外，芽黃作為指示性狀已....

圖3GhPBGD基因結構(A)和啟動子順式作用元件(B)圖5GhPBGD基因在"魯棉418"突變體正常葉植株不同組織中的表達

圖4GhPBGD與其他PBGD家族蛋白的進化分析圖6GhPBGD基因在"魯棉418"突變體植株正常葉和花斑葉中的表達

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