甘蔗MOC1基因(ScMOC1)的克隆与表达分析

MONOCULM 1(MOC1)基因在植物腋分生组织和腋芽的形成中发挥重要作用,是植物分蘖关键调控基因。本研究利用同源基因克隆法结合RT-PCR、RACE技术从甘蔗品种ROC22中克隆获得MOC1的同源基因,命名为Sc MOC1。生物信息学分析发现该基因的c DNA序列包含一个长度为1299 bp的开放阅读框,编码432个氨基酸残基组成的含有GRAS保守结构域的非分泌蛋白,其分子量为45.43 k D,理化等电点p I为6.98。序列比对分析显示Sc MOC1与高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)、赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.)、水稻(Oryza sativa L.)等禾本科植物同源蛋白氨基酸序列一致性较高;系统进化树分析显示其与高粱、小米草(Setaria italica(L.)P.Beauv.)、玉米(Zea mays L.)等禾本科植物MOC1同源蛋白亲缘关系最近;Sc MOC1在甘蔗品种ROC22中的序列变异分析发现,30个克隆得到的序列中共有46个SNP位点和29处In Del位点,其中1个位点发生的单个碱基缺失和另一个位点的4个碱基插入是造成基因编码蛋白序列变化的主要原因。中性检测表明,Sc MOC1在ROC22中遵循中性进化模型。采用实时荧光定量PCR分析Sc MOC1在甘蔗品种ROC22分蘖期不同组织部位(根、茎、叶、分蘖芽、叶鞘、生长点)、茎尖生长点和不同发育阶段腋芽(幼嫩腋芽、半大腋芽、较大腋芽、成熟休眠腋芽)的表达特征,结果显示Sc MOC1在分蘖期的ROC22中的表达具有组织特异性,在生命活跃的茎尖生长点处表达量最高;在腋芽形成发育过程中该基因表达总体呈现出"升-降-升-降"的趋势,说明Sc MOC1基因可能在甘蔗腋芽形成发育阶段中发挥作用。以上研究可推测Sc MOC1在甘蔗的分蘖性状调控上扮演重要的角色。本研究为Sc MOC1的功能研究及其在甘蔗产量分子辅助育种中的利用奠定基础。

牛蜘蛛腿综合征两个致病位点检测方法的建立

牛蜘蛛腿综合征(Arachnomelia syndrome,AS)是一种隐性遗传疾病,虽然在瑞士褐牛和西门塔尔牛中症状相同,然而却是由两个不同的基因突变引起的,分别是SUOX基因c.363-364insG突变和MOCS1基因c.1224_1225delCA突变。文章利用51头西门塔尔牛及80头与配母牛和106头杂交后代,以及55头新疆褐牛公牛为研究群体,通过荧光标记引物PCR扩增结合毛细管电泳技术,建立了一种荧光自动化检测方法,能够快速、准确、一次性实现对引起牛AS疾病的两个突变位点的同时检测,为今后我国牛群中AS致病位点的筛查工作奠定了基础。

水稻分蘖的分子机理研究

分蘖是水稻等禾谷类作物最重要的农艺性状之一,它直接决定着水稻穗数的多少并进而影响水稻单位面积的产量;分蘖又是单子叶植物一种特殊的分枝现象,具有重要的发育生物学意义。我们与合作者共同努力,克隆了控制水稻分蘖的关键基因MOC1,并对其作用机理进行了初步分析,部分研究结果已发表在2003年4月10日出版的Nature上[1]。