水稻线粒体基因orf290功能的初步研究

从红莲型不育系粤泰A(YTA)线粒体基因组中克隆并鉴定了一个6.7kb的CMS相关片段HLsp1,序列预测发现了2个orf,其中一个编码290个氨基酸,暂命名为orf290。构建带有线粒体信号肽的超表达载体35S::Rf1b5'::orf290,通过农杆菌介导转化受体保持系粤泰B(YTB),以水稻的单拷贝基因蔗糖磷酸合成酶基因(SPS)作为内参基因,以潮霉素抗性基因(hpt)作为目的检测基因,基于实时荧光定量PCR鉴定转基因T0代植株中外源基因的拷贝数,并对阳性植株进行花粉镜检和结实率统计。结果显示获得了2株单拷贝转35S::Rf1b5′::orf290植株,并且都有orf290的表达。单拷贝超表达orf290植株的平均花粉可育度30.8%,平均套袋结实率41.6%。这些结果初步证实,线粒体基因orf290可能与水稻细胞质雄性不育相关。

水稻细胞质雄性不育相关基因orf290功能域的初步研究

[目的]探讨线粒体基因orf290主要功能结构域与水稻配子体细胞质雄性不育的关系。[方法]利用生物信息学方法,分析ORF290功能结构域,构建其不同功能结构域的表达载体,完成遗传转化,采用碘-碘化钾染色法观察阳性植株的花粉育性及小穗育性,统计分析ORF290功能结构域与育性的关系。[结果]与保持系相比,各功能结构域的转基因植株农艺性状的差异不明显,花粉育性及自然结实率均有所降低,35S::orf290(T0代)、35S::Rf1b 5’-orf290(T1代)、35S::Rf1b 5’-orf216(T0代)和35S::orf216(T0代)花粉育性(结实率)分别为:50. 7%(46. 5%)、33%(42. 15%)、38. 7%(37. 9%)和60. 8%(50%)。[结论]结果表明orf290是细胞质雄性不育相关基因,且ORF290功能结构域位于C端,N端具有线粒体定位信号。

水稻胞质不育相关蛋白ORF290及互作蛋白对酵母生长的影响

orf290是本实验室从红莲型水稻细胞质雄性不育品种‘粤泰A’(YTA)中克隆的一个与雄性不育相关的线粒体基因,前期通过膜蛋白酵母双杂交获得了2个与ORF290互作的蛋白APX8和E37。为探讨ORF290与APX8和E37发生相互作用时对酿酒酵母NMY51生长的影响,本实验利用膜蛋白酵母双杂交DUAL membrane系统,分别将诱饵蛋白和互作蛋白基因构建到pBT3-SUC-和pPR3-N-载体上,获得pBT3-SUC-orf290、pPR3-N-APX8和p PR3-N-E37质粒,然后分别单转和共转(pBT3-SUC-orf290与pPR3-N-APX8,pBT3-SUCorf290与pPR3-N-E37)酵母NMY51菌株。在RNA和蛋白水平分别证实相关基因在转化酵母中高效表达,并且相关蛋白以膜蛋白的形式存在。含不同质粒酵母生长曲线测定结果表明,宿主菌NMY51、单独转化pBT3-SUC-orf290、p PR3-N-APX8和pPR3-N-E37的NMY51酵母生长曲线相近,体内ATP含量无明显差异,而共表达ORF290与APX8或E37的酵母菌株的生长明显低于对照组,ATP含量也明显降低。这表明ORF290与APX8或E37互作后通过降低体内ATP水平导致酵母生长受到抑制。