麻疯树JcBRL3基因的克隆及在花发育过程中的功能分析

摘要

[目的]探究BRL3基因在麻疯树花发育中的功能.[方法]利用RACE PCR技术成功从麻疯树花蕾中获得了JcBRL3基因的cDNA全长序列;利用原核表达体系对JcBRL3基因进行诱导表达,利用LC-MS/MS对其表达产物进行质谱鉴定,利用生物信息学方法对其蛋白质结构和基本理化性质进行分析;利用实时荧光定量PCR方法分析了JcBRL3基因在麻疯树雌雄花发育的9个关键时期的相对表达量;利用叶盘法将JcBRL3基因转化至烟草中超表达,分析超表达JcBRL3对烟草花的形态结构影响.[结果]JcBRL3基因的开放阅读框长3618 bp,编码1205个氨基酸.原核表达产物质谱鉴定表明:该基因编码1个JcBRL3蛋白(A0A067KCE7).蛋白质结构分析表明:JcBRL3含有多个富含亮氨酸重复序列,是跨膜蛋白,并且具有保守重复序列LxxLxLxxN/CxL.荧光定量PCR分析发现:在雌花中JcBRL3的表达于单核胚囊期达到最高水平,在雄花中JcBRL3的表达于花粉粒成熟期达到最高水平且其显著高于其它任何时期.转基因烟草的花形态结构分析表明:转JcBRL3基因烟草柱头位置低于花药,花粉粒畸形率较低.[结论]JcBRL3蛋白为富亮氨酸重复序列类受体激酶蛋白,是一个膜蛋白,JcBRL3基因可能参与了麻疯树雌花单核胚囊期和雄花花粉粒成熟的发育并促进了花丝伸长.