矮化香蕉及其野生型GA3ox基因的结构特点和表达分析

香蕉的矮化突变是香蕉无性繁殖后代最常见的表型变异之一,但其变异的分子调控机理目前尚未研究清楚;而内源赤霉素是影响植物株高的重要激素之一,GA3-氧化酶是赤霉素生物合成后期的关键酶。为探究GA3-氧化酶编码基因对香蕉矮化的分子调控机理,该研究以威廉斯B6矮化突变体及其野生型亲本为材料,通过RT-PCR技术克隆得到矮化香蕉及其野生型亲本GA 3 ox基因的全长cDNA序列,并对其推测的氨基酸序列进行比对分析,同时利用qRT-PCR技术对GA 3 ox基因在不同组织中的表达水平差异进行分析。结果表明:(1)矮化香蕉GA 3 ox-A和野生型香蕉GA 3 ox-G的ORF长度均为864 bp,均编码287个氨基酸,经序列比对分析发现两条氨基酸序列之间存在5个位点的差异,从而产生具有不同性质的蛋白质。(2)氨基酸序列同源性分析表明,矮化香蕉GA3ox的氨基酸序列与油棕、海枣、椰子的同源性最高。(3)qRT-PCR显示,GA 3 ox基因在矮化香蕉叶片和茎秆中的表达水平整体上低于野生型,其中GA 3 ox在野生型茎秆中的表达水平是矮化植株的2.2~32倍。综上推测,GA 3 ox基因可能对香蕉茎杆的矮化变异具有重要的调控作用。该研究结果为揭示香蕉矮化突变的分子机制与筛选优良矮化香蕉株系奠定了基础。

EMS诱导水稻‘一目惚’表型变异和部分基因表达变异的比较

本研究利用甲基磺酸乙酯(Ethy methan sulfonate)试剂胁迫诱导粳稻品种‘一目惚’(Hitomebore),获得性状稳定遗传的水稻矮杆突变体(E58),对株高、分蘖、千粒重等表现与相同环境生长下的野生型‘一目惚’对照(E63)进行对比分析,结果表明,该突变体田间表现为植株矮化,分蘖增多,千粒重减少,且株高与对照相比呈极显著差异,分蘖呈显著差异,千粒重呈极显著差异。EMS诱导的序列变异可能对基因表达产生影响,进而引起水稻矮化的表型变异。根据前人试验结果,应用Real-time PCR对与胁迫及矮化相关的39对引物中筛选出24对引物进行Real-Time PCR扩增,结果表明:引物OsNR1、OsP5CS、OsGS1;1、OsGDH1、OsHKT1;5、OsNRT1;1、OsGDH3、OsAKT1、OsAMT2;3、OsGS1;2、OsSOS1、OsNHX2、OsNRT2;1、OHAK16、OsGS2、OsHAK1、OsGDH2、OsAMT3;3在E63、E58表达差异极显著;OsHAK10、OsNHX1、OsAMT1;1表达差异显著;OsNADHGOGAT、OsFd-GOGAT、OsGS1;3表达差异不显著。EMS诱导对部分水稻基因表达产生影响,从而影响水稻表现型,为进一步工作提供科学依据。