哈克尼西棉细胞质陆地棉雄性不育系orf160的克隆及遗传转化

以哈克尼西棉细胞质陆地棉雄性不育系及其保持系、恢复系为材料,克隆并测序线粒体功能基因的侧翼序列。通过生物信息学分析,在atp4下游发现一个哈克尼西棉细胞质不育系特有的orf160。orf160全长480 bp,N端与atp6序列部分同源,C端序列与核序列部分同源;编码的159个氨基酸序列,与膜蛋白、细胞周期蛋白具有部分同源性。以含有线粒体导肽的GFP瞬时表达载体转化后,在洋葱表皮的细胞膜上观察到绿色荧光,表明线粒体定向载体正常表达。构建酵母和植物表达载体,分别转化酵母、烟草和拟南芥;同对照相比,转基因酵母菌斑畸形且生长缓慢;转基因拟南芥和烟草种子大部分畸形,T_1和T_2代植株的结实率和种子发芽率降低,花粉着色比野生型浅。结果表明,orf160基因的表达影响受体正常发育。

orf160在不同棉花CMS胞质中的表达分析

【目的】研究不同来源的不育系是否具有相似的遗传背景和相同的不育候选基因。【方法】利用PCR,RT-PCR技术,以及Northern blot技术分析orf160及其周边序列在104-7A,湘远A,晋A,HAMS277等棉花不育衍生系线粒体中存在状况及表达。【结果】发现orf160在被调查的CMS系中均存在,且均有转录,而且在P30A(104-7A的衍生系)中与其上游atp4基因间均为单独转录;同时发现orf160在被调查的CMS系中具有相似的旁侧序列。【结论】被调查的CMS系线粒体均含有orf160基因及基本一致的旁侧序列;作为不育候选基因的orf160,与其上游的atp4基因不存在共转录现象。