‘库尔勒香梨’SFBB-γ基因全长的克隆与序列分析

摘要

【目的】克隆新疆特色梨品种‘库尔勒香梨’花粉SFBB-γ基因全长序列,为梨亚科SFBB基因的功能鉴定提供更多的依据,为进一步探索自交不亲和机制、培育自交亲和品种奠定分子基础。【方法】以新疆轮台国家果树资源圃采集的‘库尔勒香梨’花粉为材料,参考NCBI上已登录的‘库尔勒香梨’SFBB基因(GQ456943)序列,自行设计6对基因特异性引物和8条RACE巢式引物,筛选合适的引物并通过RT-PCR和RACE技术克隆SFBB-γ基因全长,用DNAMAN软件预测其氨基酸序列,并通过ProtParam等在线预测软件对其进行生物信息学分析;选取NCBI上已登录的全部蔷薇科梨亚科SFBB基因以及部分蔷薇科李属自交不亲和SFB基因的全长序列,用Clustal X软件进行多重比对并用MEGA 4.0构建系统进化树。【结果】从自行设计的6对基因特异性引物和8条RACE巢式引物中,筛选出2对基因特异性引物:[B3F (5’-TCATCCTCCACTTGTATC-3’)/B3R (5’-TAAATCCGTCATCGTAG-3’);B6F (5’-ATGTCTCAGGTGCGTGAAAGTG-3’)/B6R (5’-TAAATCCGTCATCGTAG-3’)]和2条RACE巢式引物:[Outer3 (5’-AACTATTGTACCGTTTCTAAAGGATGG-3’)/Inner5 5’-ATGGGTAATGGACTACGATG-3’)],并通过RT-PCR和RACE技术,成功克隆到1个全长为1 227 bp的SFBB-γ基因(GenBank登录中)。该基因包含1个完整的开放阅读框,长度为1 191 bp,编码396个氨基酸。ProtParam等在线软件预测该蛋白为不稳定亲水性非分泌蛋白,主要参与转运和结合等能量代谢并在基质内起连接酶或裂合酶的作用。聚类分析发现,在69个与蔷薇科花粉自交不亲和性有关的基因中,SFBB基因与SFB基因明显地分成2类;在SFBB基因类中,梨属SFBB-α基因和SFBB-β基因聚成一亚类,其中包括苹果的4个SFBB基因和3个SFLB基因,而梨属SFBB-γ基因则单独聚成另一亚类。【结论】获得了‘库尔勒香梨’花粉SFBB-γ基因c DNA全长序列,该基因由1个F-box区和4个可变区(V1、V2、V3、V4)组成,全长1 127 bp,包含1个完整的1 191 bp的ORF,编码396个氨基酸。构建系统发育树发现,苹果的SFBB基因与梨的SFBB基因聚成一类,其中梨属的SFBB-α基因和SFBB-β基因聚成一亚类,SFBB-γ基因则单独聚成另一亚类。