为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式,以紫粒青稞'涅如姆扎'和白粒青稞'昆仑10号'为试材,利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位,克隆到HvnANT1基因,对其进行生物信息学分析.结果表明:1)在7H染色体的84.30-86.00 cM获得1个MYB类转录因子,命名为HvnANT1.2)该基因长1 033 bp,其完整开放阅读框为762 bp,编码253个氨基酸.HvnANT1蛋白分子量为27.14 kU,是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构,无信号肽.该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成,具有2个SANT结构域(分别位于第13—第63个;第66—第114个氨基酸).3)同源比对与系统进化分析表明:青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高粱、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00％、88.85％、54.64％、60.95％、60.82％、58.46％、57.61％、37.76％、36.05％和36.33％;这些序列都具有2个高度保守的2个SANT结构域;与大麦的亲缘关系最近,其次是与乌拉尔图小麦,与水稻最远.4)亚细胞定位结果表明,该基因定位在细胞核内.5)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示:与籽粒颜色形成的乳熟早期和乳熟晚期相比,软面团期的HvnANT1基因在'涅如姆扎'中表达量极显著上调,而在'昆仑10号'中各时期的表达量较低且差异不显著;且软面团期的'涅如姆扎'籽粒HvnANT1基因的表达量极显著高于'昆仑10号'(P＜0.01).花青素合成相关的结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR与该基因表达量模式相似.综上,青稞HvnANT1蛋白结构中的SANT结构域在物种进化过程中比较保守;该基因定位在细胞核内,符合转录因子特性;HvnANT1基因表达模式与结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR相似,在籽粒颜色形成的软面团期表达量极显著升高.

青稞;HvnANT1;HvvnCHI;HvnANS;HvnDFR;基因表达

陈林;姚晓华;苏乐平;姚有华;魏婵;吴昆仑

青海大学农林科学院,西宁810016;国家麦类改良中心青海青稞分中心,西宁810016;青海省青稞遗传育种重点实验室,西宁810016;延安市农业科学研究所,陕西延安716000

中国农业大学学报

[1]陈林;姚晓华;苏乐平;姚有华;魏婵;吴昆仑-.青稞转录因子HvnANT1基因的克隆与表达分析)[J].中国农业大学学报,2022(08):58-67

HvnANT1,HvnCHI,HvnANS,HvnDFR,HvvnCHI

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