大豆细胞质COXⅡ基因的分离及序列分析

目前关于细胞质雄性不育的机理研究主要集中在植物线粒体上,通过参考大豆线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅱ(COXⅡ)基因序列,合成保守基因引物,从供试材料中克隆到了COXⅡ基因,对基因序列分析表明:该基因编码了一个有280个氨基酸组成的蛋白,推测其可能与大豆细胞质不育有关。

^(60)Coγ射线诱导人淋巴细胞线粒体COXⅡ基因表达改变的研究

目的:研究电离辐射诱导人外周血永生化淋巴细胞株中线粒体COXⅡ基因表达水平的变化,以期为探索放射敏感生物标志物和解决放射生物学领域中快速剂量估算的难题提供科学依据。方法:采用不同剂量(0～15 Gy)^(60)Coγ射线照射指数生长期的人淋巴细胞株,于照射后不同时间点(0～72 h)收集细胞提取总RNA和总蛋白,分别用实时荧光定量PCR和Western blot方法测定COXⅡ基因表达水平的变化。结果:^(60)Coγ射线照射后的各个时间点上,COXⅡ基因在mRNA水平的变化无明显规律性。在蛋白水平上,与对照组相比,^(60)Coγ射线照射4和12 h后COXⅡ基因表达水平无显著变化(P>0.05),照射后24、48和72 h COXⅡ基因表达水平显著上调并且在不同范围内呈现良好的剂量-效应关系(P<0.05)。对比相同照射时间点COXⅡ基因的mRNA和蛋白水平的表达水平变化发现,两者无必然一致的趋势,但照射后48和72 h,COXⅡ蛋白的表达水平与照射时间呈良好的线性关系。结论:^(60)Coγ射线照射后48和72 h,COXⅡ蛋白表达水平与照射时间呈良好的线性关系,可作为新的辐射损伤标志物进一步研究验证。

苎麻线粒体基因CoxⅡ和atpA与细胞质雄性不育相关性分析

【目的】探讨线粒体CoxⅡ和atpA基因与苎麻CMS的关系。【方法】根据GenBank报道的双子叶植物线粒体CoxⅡ和atpA基因编码区高度保守序列设计简并引物,通过PCR技术从苎麻细胞质雄性不育系、保持系和恢复系(简称"三系")mtDNA中扩增目的基因片段;采用DNAWalking策略从3′端和5′端扩增基因片段的未知侧翼序列,分离完整的线粒体CoxⅡ、atpA基因;基于全基因序列和基因表达(RT-PCR法)分析这两个基因在苎麻"三系"间的差异。【结果】分离的苎麻CoxⅡ和atpA基因片段与GenBank中一些双子叶植物同类基因的同源性分别高达95%和97%以上,获得的CoxⅡ、atpA全基因包含了完整的开放阅读框。"三系"的CoxⅡ基因在mtDNA水平、转录水平、蛋白质水平上均无明显差异。雄性不育系atpA基因在mtDNA水平、氨基酸序列和蛋白质二级结构上与保持系和恢复系存在比较明显的差异;RT-PCR分析还表明,不育系atpA基因在现蕾期和开花后期的表达量明显低于可育系。【结论】CoxⅡ基因与苎麻CMS可能无关,而不育系atpA基因的序列变异和/或异常表达可能与苎麻CMS关系密切。

辣椒核质互作雄性不育系线粒体不育基因CoxⅡ和atp6的克隆与序列分析

以辣椒核质互作雄性不育系9704A、保持系9704B和恢复系9701(简称"三系")为材料,根据GenBank报道的茄科作物线粒体CoxⅡ和atp6基因编码序列分别设计引物,PCR扩增辣椒"三系"线粒体DNA目的基因片段,研究辣椒"三系"线粒体DNACoxⅡ和atp6基因的差异及与雄性不育的关系。结果表明:从辣椒核质互作雄性不育系中扩增到两个基因的部分序列atp6-706和CoxⅡ-708,GenBank登录号分别为FJ986191和FJ986190,生物信息学分析发现分离的atp6-706和CoxⅡ-708片段与GenBank报道的茄科作物线粒体CoxⅡ和atp6基因的相似性高达95%以上;在保持系和恢复系中均未能扩增到任何序列,说明辣椒雄性不育系的CoxⅡ和atp6基因与保持系和恢复系在线粒体DNA水平上存在差异,这种结构上的变化暗示可能与辣椒雄性不育相关。

烟草线粒体基因coxⅡ的SNP检测及其与CMS的相关性分析

对烟草胞质雄性不育性(CMS)的分子机理进行了研究。以7个CMS系及其相应的保持系为材料,利用特异引物PCR法扩增其线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅱ(coxⅡ),通过直接测序和比对,检测到coxⅡ中有3个核苷酸位点存在碱基变异,分别是:C-770G、G-772A和G-773C,其中第770位碱基的变化导致了相应位点编码氨基酸的改变,第772和773位碱基的变化共同导致了1个编码氨基酸的改变。对coxⅡ基因中第770位C→G的突变进行了240个烟草植株个体的PCR-RFLP检测及分析,结果表明,所有保持系单株的线粒体coxⅡ基因片段都可以被HapⅡ酶切,酶切后出现2种条带;而全部雄性不育系单株的线粒体coxⅡ基因片段由于第770位C→G的突变都不能被HapⅡ酶切,电泳图中仅有1条未被切开的条带。说明coxⅡ基因第770位的SNP位点与烟草CMS特性存在极显著的相关性。