外源GPP基因导入宁夏春小麦中的遗传效应分析

通过常规回交转育技术,将带有GPP(葡萄糖焦磷酸化酶基因)的转基因小麦材料与宁夏育成的春小麦进行杂交、回交,其后代材料F1代在农艺性状和子粒饱满度上表现与亲本差异不大,回交BC2代在农艺性状上与亲本差异不大,但穗粒重和子粒饱满度表现出较大的遗传差异,穗粒数、单穗粒重呈累加正向杂种优势,农艺亲本/GPP//农艺亲本BC2代平均穗粒数41.8～45.3粒、单穗粒重1.51～2.34g。通过PCR技术对亲本及其后代材料进行遗传背景的标记分析,GPP/宁春32号//宁春32号、GPP/宁春39号//宁春39号与亲本多态性差异明显。

薄荷GPPS基因的克隆与表达分析

牻牛儿基焦磷酸合酶(GPPS Geranyl diphosphate synthase)为短链异戊烯基合酶家族成员,催化1分子的IPP与DMAPP形成GPP,为单萜提供碳骨架。实验从我国薄荷品种"738"中克隆了GPPS大小亚基cDNA全长序列,对其进行序列分析,并研究GPPS基因在薄荷根、茎、叶、花中的相对表达量。结果:GPPS大亚基cDNA序列ORF全长1131 bp,编码377个氨基酸,GPPS小亚基cDNA序列ORF全长942 bp,编码313个氨基酸。研究获得的GPPS基因所编码氨基酸与薄荷属其他种的GPPS氨基酸序列高度相似。GPPS大亚基基因在薄荷品种"738"不同组织中均有表达,幼叶中的表达量最高。

胡黄连GPPS基因的生物信息学分析

为了解胡黄连GPPS基因及其编码蛋白的生物学特性,并推测其功能,综合运用DNAMAN、MEGA6、Blast、Blastp和TMHMM Server等软件,分析了胡黄连GPPS基因序列及其编码蛋白的理化性质、结构域等,并对部分高等植物GPPS蛋白序列进行了比对和进化树构建。结果表明,胡黄连GPPS基因包含一个1 116 bp的开放阅读框(ORF),共编码371个氨基酸,编码蛋白为亲水性蛋白,很可能定位于叶绿体上,定位系数为6;金鱼草、小花茉莉GPPS基因编码蛋白与该蛋白相似度较高,分别为74%和77%。此外,空间结构分析和序列比对结果都表明,胡黄连GPPS基因编码蛋白与类异戊二烯合酶蛋白具有较高的相似度,推测胡黄连GPPS基因为植物萜类合成途径组分之一。