不结球白菜雄蕊瓣化相关AP3基因的克隆和表达分析

摘要

[目的]APETALA3(AP3)转录因子是特异性作用于花瓣和雄蕊的MIKCc-型植物MADS转录因子。通过分离和检测不结球白菜雄蕊变异系的Bc AP3基因,探究不结球白菜稳定雄性不育系的机制。[方法]利用同源克隆基因的方法,以不结球白菜突变系和保持系的早期花蕾总RNA为研究对象,克隆出2个AP3同源基因Bc AP3-1和Bc AP3-2,然后利用生物信息学方法对这2个基因的核苷酸和蛋白氨基酸序列结构和组成进行信息学分析。采用半定量PCR技术,对不结球白菜中2个AP3家族基因在不同发育时期及不同组织部位的表达进行了研究。[结果]Bc AP3-1基因的c DNA全长为698 bp,编码231个氨基酸,且在突变系和保持系中序列一致。Bc AP3-2基因在突变系中克隆到的c DNA全长为698 bp,编码231个氨基酸;而在保持系中克隆到的c DNA全长为674 bp,编码223个氨基酸。生物信息学分析结果表明:Bc AP3基因属于典型的MADS-box基因家族的Ⅱ类MIKCc-型基因,属于eu AP3家系。不同花器官RT-PCR结果表明:Bc AP3-1基因在2种材料的花瓣和雄蕊中均有表达,而Bc AP3-2只在突变系的雄蕊中表达,在保持系雄蕊中无表达。花发育不同时期RT-PCR结果表明:在突变系中,Bc AP3-2基因的表达量变化与雄蕊退化现象相一致。[结论]Bc AP3-2基因可能与不结球白菜雄蕊瓣化性状密切相关。