甘蓝S位点受体激酶基因(SRK)编码区的甲基化分析

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甘蓝型油菜角果数突变体基因的定位及候选基因分析

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2022, 48(1): 27 39/ ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail:***************本研究由江西省自然科学基金项目(20202BABL205016), 湖北省自然科学基金重点(杰青)项目(2018CFA075), 优质高产多抗油菜新品种选育项目(2018ABA087)和国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-13)资助。

This study was supported by the Natural Science Foundation of Jiangxi Province (20202BABL205016), the Hubei Provincial Natural Science Foundation (Outstanding Youth) (2018CFA075), the Breeding of New Rapeseed Varieties with High Quality, High Yield and Multiple Resistance (2018ABA087), and the China Agriculture Research System (CARS-13).*通信作者(Corresponding author): 师家勤,E-mail:*******************同等贡献(Contributed equally to this work)第一作者联系方式:E-mail:*****************Received (收稿日期): 2020-12-27; Accepted (接受日期): 2021-04-14; Published online (网络出版日期): 2021-06-15. URL: https:///kcms/detail/11.1809.S.20210615.1402.008.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.04281甘蓝型油菜角果数突变体基因的定位及候选基因分析赵改会1,** 李书宇2,** 詹杰鹏1 李晏斌3 师家勤1,* 王新发1 王汉中11中国农业科学院油料作物研究所, 湖北武汉 430062; 2 江西省农业科学院作物研究所, 江西南昌 330200; 3武汉市农业技术推广中心, 湖北武汉 430400 摘要: 角果数是油菜单株产量重要的构成因子之一, 其优异等位基因的发掘和利用对产量的提高至关重要。

甘蓝一代杂种S单元型的分布

甘蓝一代杂种S单元型的分布苗雯雯;田磊;庄木;刘玉梅;杨丽梅;张扬勇;方智远【摘要】利用SRK基因激酶区的3对特异性引物,对23份甘蓝一代杂种进行PCR 扩增,经过克隆测序、Blast分析初步鉴定甘蓝一代杂种的S单元型.结果表明:供试23份材料中共出现了11个S单元型,分别是S7、S16、S28、S35、S45、S57、S68和未知的Sn等8个Ⅰ类S单元型及S2、S5、S15等3个Ⅱ类S单元型.其中,Ⅱ类S单元型的S5出现频率最高,达到19.6％；其次为Ⅰ类S单元型的S28,达到17.4％.相比甘蓝类作物中存在的50多个S单元型而言,本试验材料涉及的S单元型并不多,预示在遗传育种中利用更多的S单元型是十分必要的.【期刊名称】《中国蔬菜》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】6页(P23-28)【关键词】甘蓝;S单元型;一代杂种;分布【作者】苗雯雯;田磊;庄木;刘玉梅;杨丽梅;张扬勇;方智远【作者单位】中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】S635.1当前，甘蓝（Brassica oleracea L. var. capitata L.）的商业栽培品种中几乎都是利用自交不亲和系或雄性不育系配制的一代杂种。

在甘蓝育种实践中，一代杂种的结实性对新品种的示范推广进程具有重要的影响，且与亲本材料的自交不亲和性（self-incompatibility，SI）存在着密切的联系。

甘蓝属于典型的孢子体型自交不亲和体系，在遗传上由一个具有多个复等位基因的S位点控制，又称S单元型（S haplotype）（Nasrallah & Nasrallah，1993）。

甘蓝自交不亲和性信号传导元件与传导过程

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(1): 1 14/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@本研究由重庆市自然科学基金重点项目(cstc2012jjB80010)资助。

第一作者联系方式: 朱利泉, E-mail: zhuliquan@, Tel: 023-********Received(收稿日期): 2013-11-06; Accepted(接受日期): 2014-11-05; Published online(网络出版日期): 2014-11-11. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20141111.1557.010.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.00001甘蓝自交不亲和性信号传导元件与传导过程朱利泉周燕西南大学农学与生物技术学院, 重庆400715摘要: 甘蓝自交不亲和性是由多态性的S 位点基因编码的蛋白质介导的信号传导途径实现的。

该信号传导途径由8个蛋白质元件(SLG 、SCR 、SRK 、MLPK 、THL 、ARC1、Exo70A1和MOD/MIP-MOD)组成, 本文详细综述了这些元件的编码基因、蛋白质元件的结构和功能, 以及元件间的相互作用所构成的信号传导过程。

在此基础上, 根据新进展提出了今后可能的研究重点, 以期为包括甘蓝在内的芸薹属自交不亲和性的深入研究提供新的内容。

关键词: 甘蓝; SI; S 位点; 信号传导Protein Elements and Signal Transduction Process of Self-Incompatibility in Brassica oleraceaZHU Li-Quan and ZHOU YanCollege of Agronomy and Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400715, ChinaAbstract: The self -incompatibility (SI) system in Brassica oleracea is genetically controlled by a single polymorphic S -locus that encodes proteins initiating a process of SI signaling transduction. This process involves eight protein elements including SLG , SCR, SRK, MLPK, THL, ARC1, Exo70A1, and MIP-MOD. Here, based on their corresponding gene’s architecture, we summa-rized these elements on their advances both in structure and function of their genes and proteins, as well as their interaction along the whole SI signal transduction process. Furthermore, we put forward some insights into unknown areas of SI, hoping to provide a few of clues for further exploration of SI mechanism in B. oleracea or other Brassica species. Keywords: Brassica oleracea ; Self-incompatibility; S -locus; Signal transduction自交不亲和性(self-incompatibility, SI)是指可育的雌雄同株植物柱头乳突细胞识别“自花”和“异花”花粉, 并特异地拒绝“自花”花粉, 不产生或不能产生足量合子的现象,“自花”花粉, 既指同株花粉, 也指不同株但具有相同S 单倍型的花粉。

羽衣甘蓝类受体激酶FERONIA基因克隆、表达及与相互作用蛋白分析

羽衣甘蓝类受体激酶FERONIA基因克隆、表达及与相互作用蛋白分析荀宝茹;秦洪涛;马蕊;郭楠枫;刘运平;吴莹;蓝兴国【期刊名称】《植物研究》【年(卷),期】2024(44)2【摘要】FERONIA(FER)受体激酶在有性生殖中的花粉与柱头信号识别中发挥重要作用,为分析类受体激酶FERONIA(FER)在羽衣甘蓝(Brassica oleraceavar.acephala)授粉中的作用,以羽衣甘蓝自交不亲和系(S_(13-b)S_(13-b))为研究材料,采用RT-PCR从柱头中克隆得到BoFER基因,获得的BoFER cDNA序列,全长2682 bp编码893个氨基酸,其含有高度保守激酶结构域和Ser/Thr激酶结合位点。

利用qRT-PCR技术对BoFER在授粉过程中的表达水平进行分析,结果发现BoFER 在不亲和授粉过程其表达量逐渐升高,而在亲和授粉过程中其表达量逐渐降低。

利用酵母双杂交分析BoFER与已知的自交不亲和相关蛋白的相互作用,结果显示BoFER与S位点受体激酶BoSRK13-b的激酶域存在相互作用。

【总页数】9页(P298-306)【作者】荀宝茹;秦洪涛;马蕊;郭楠枫;刘运平;吴莹;蓝兴国【作者单位】东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S635【相关文献】1.羽衣甘蓝S13-b位点受体激酶基因的克隆及激酶结构域的原核表达2.甘蓝两种单倍型S-位点受体激酶胞外结构域(eSRK)和S-位点半胱氨酸富集蛋白(SCR)基因的克隆及其相互作用特异性检测3.利用酵母双杂交系统鉴定羽衣甘蓝臂重复蛋白(ARC1)与结球甘蓝S位点受体激酶(SRK)激酶结构域的相互作用4.巴西橡胶树FERONIA类受体激酶基因(HbFER)的克隆及表达分析5.羽衣甘蓝类蛋白质二硫键异构酶PDIL1-2的基因克隆及蛋白表达分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

结球甘蓝SRK-ARC1-Exo70A1互作域的确定及作用强度

结球甘蓝SRK-ARC1-Exo70A1互作域的确定及作用强度施松梅;高启国;廉小平;毕云龙;刘晓欢;蒲全明;刘贵喜;柳菁;任雪松【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2016(049)001【摘要】[目的]深入研究甘蓝自交不亲和信号传导关键元件S-位点受体激酶SRK 与臂重复蛋白ARC1及ARC1与Exo70A1间相互识别的分子机理,鉴定SRK-ARC1及ARC1-Exo70A1之间的互作区段,并分析其作用强度,明确蛋白间互作功能域.[方法]通过生物信息学分析得到蛋白功能域,根据分析结果以典型的自交不亲和结球甘蓝E1为材料分别扩增SRK、ARC1和Exo70A1含不同功能域的截短体片段,利用分子克隆技术将SRK激酶域(SRKj)及其截短体SRKjΔ1—SRKjΔ4,Exo70A1全长及其截短体Exo70h1Δ1—Exo70h1Δ3的编码序列分别亚克隆至pGADT7(AD)质粒,将ARC1及其截短体ARC1Δ1—ARC1Δ8的编码序列分别亚克隆至载体pGBKT7(BD)质粒.用PEG/LiAc法将获得的AD和BD重组质粒两两组合分别共转化到酵母AH109感受态中,观察融合菌株在SD/-Leu-Trp-His-Ade/X-α-gal/25 mM 3-AT平板上的菌落生长情况和颜色变化情况,进一步测定其β-半乳糖苷酶活性.最后通过原核表达体外孵育检测蛋白质相互作用的方法对SRK-ARC1及ARC1-Exo70A1的相互作用进行验证.[结果]DNA测序和内切酶分析显示成功构建18个酵母双杂交表达载体,且无自激活能力.在SRK-ARC1的1 0个试验组合中,只有ARC1Δ4、ARC1Δ8、ARC1与SRKj组合的融合菌株在SD/-Leu-Trp-His-Ade/X-α-gal/25 mM 3-AT培养基上长出蓝色菌落,激活报告基因HIS3、ADE2和MEL1.随着SRKj或ARC1截短体片段的延长,二者的β-半乳糖苷酶活性逐渐增加,其中,ARC1Δ4与SRKj组合的β-半乳糖苷酶活性最高(酶活为15.98).在ARC1-Exo70A1 16个试验组合中,Exo70A1Δ3与ARC1Δ1Δ3都相互作用,其融合菌株在SD/-Leu-Trp-His-Ade/X-α-gal/25 mM 3-AT培养基上长出蓝色菌落,激活报告基因HIS3、ADE2和MEL1.随着ARC1或Exo70A1截短体片段的延长,二者的β-半乳糖苷酶活性呈现先增加后降低的趋势,其中ARC1Δ2与Exo70A1Δ3组合的β-半乳糖苷酶活性最大(酶活性为25.07).说明ARC1的N端和Exo70A1的N端发生了互作,而ARC1的C端、全长与Exo70A1都不发生互作.体外表达检测蛋白相互作用发现,SRKj与ARC1Δ4、ARC1Δ2与Exo70A1Δ3均可以直接发生相互作用.[结论]SRK的激酶域(SRKj)与ARC1的C端臂重复区发生互作,缩短SRK激酶域中的任何结构域或者缩短ARC1的臂重复区,二者都不会发生互作.ARC1的亮氨酸拉链和蜷曲螺旋与Exo70h1的N端结构域(去除pfamExo70A1域)介导了二者的相互作用.SRK-ARC1的作用力强度小于ARC1-Exo70A1的作用力强度.【总页数】13页(P14-26)【作者】施松梅;高启国;廉小平;毕云龙;刘晓欢;蒲全明;刘贵喜;柳菁;任雪松【作者单位】西南大学农学部,重庆400715;重庆市蔬菜学重点实验室,重庆400715;西南大学农学部,重庆400715;重庆市蔬菜学重点实验室,重庆400715;重庆市蔬菜学重点实验室,重庆400715;西南大学农学部,重庆400715;重庆市蔬菜学重点实验室,重庆400715;重庆市蔬菜学重点实验室,重庆400715;西南大学农学部,重庆400715;西南大学农学部,重庆400715;重庆市蔬菜学重点实验室,重庆400715【正文语种】中文【相关文献】1.甘蓝两种单倍型S-位点受体激酶胞外结构域(eSRK)和S-位点半胱氨酸富集蛋白(SCR)基因的克隆及其相互作用特异性检测 [J], 韦静宜;高启国;王小佳;李成琼;宋明;任雪松2.利用酵母双杂交系统鉴定羽衣甘蓝臂重复蛋白(ARC1)与结球甘蓝S位点受体激酶(SRK)激酶结构域的相互作用 [J], 张贺翠;李成琼;王小佳;杨昆;朱利泉;杨永军;薛丽琰;杨红;常登龙;高启国;任雪松3.甘蓝S-位点受体激酶(SRK)激酶结构域编码区分子特性及其与类硫氧还蛋白(THL1)相互作用检测 [J], 高启国;宋明;牛义;杨昆;朱利泉;王小佳4.结球甘蓝雌蕊发育调控因子SPT与HEC1的基因克隆及相互作用 [J], 许俊强;孙梓健;刘智宇;杨朴丽;汤青林;王志敏;宋明;王小佳5.张量多项式强度准则相互作用系数实验确定方法 [J], 谢仁华;唐羽章因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

人工合成甘蓝型油菜及其亲本的甲基化变异模式分析

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(4): 513-524/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本项目由国家重点基础研究计划(973计划)项目(2015CB150201), 中国和江苏省博士后基金(2014M561719, 2015T80591, 1401078B)资助。

This study was supported by the National Key Basic Research Program of China (2015CB150201), China and Jiangsu Postdoctoral Program (2014M561719, 2015T80591, 1401078B).*通讯作者(Corresponding author): 蒋金金, E-mail: jjjiang@, Tel: 0514-********第一作者联系方式: E-mail: 185********@, Tel: 185********Received(收稿日期): 2015-08-27; Accepted(接受日期): 2016-01-11; Published online(网络出版日期): 2016-01-25. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20160125.1622.014.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00513人工合成甘蓝型油菜及其亲本的甲基化变异模式分析谢涛戎浩蒋金金* 孔月琴冉丽萍吴健王幼平扬州大学生物科学与技术学院, 江苏扬州 225009摘要: 甘蓝型油菜作为多倍体起源和发生的历史较短, 遗传背景较为狭窄, 人工合成甘蓝型油菜可作为植物多倍化研究的优选模型, 本文以人工合成的甘蓝型油菜为材料, 通过HPLC 分析发现白菜型油菜和甘蓝的甲基化率分别为8.33%和15.88%, 2个杂种株系的全基因组甲基化水平介于双亲之间, 分别为10.29%和12.83%。

基于转录组分析的PUB蛋白与甘蓝S-位点受体激酶的相互作用研究

基于转录组分析的PUB蛋白与甘蓝S-位点受体激酶的相互作用研究自交不亲和(Self-incompatibility,SI)是显花植物防止自交、促进杂交,保持物种遗传多样性的重要机制之一。

甘蓝等芸薹属(Brassica)植物属于典型孢子体型自交不亲和植物,其自交不亲和性由S位点(S-locus)上的复等位基因所控制。

当自花授粉时,花粉落到柱头上,花粉中SCR可与柱头上SRK胞外域识别并特异性结合,引起SRK构象的变化和自体磷酸化,使其释放结合在SRK激酶结构域的类硫氧还蛋白1/2(THL1/2),随后ARC1结合到SRK胞内激酶域上,并被磷酸化,ARC1是E3泛素连接酶,通过泛素化作用向下继续传导细胞信号,最终导致自交不亲和。

最近研究表明,在琴叶拟南芥(Arabidopsis lyrata)中通过反义抑制柱头内的ARC1基因表达,只能部分地打破材料的不亲和性;在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,ARC1直系同源基因是假性遗传因子,仅仅转入SRK-SCR基因后,拟南芥植株也能呈现出自交不亲和性。

由此说明ARC1可能并非SRK唯一的下游信号蛋白,柱头内可能存在其他未知底物与SRK作用,在柱头内继续传递SI信号。

在甘蓝自花授粉的过程中,柱头内PUB蛋白的活性急剧增高,由此我们推测柱头内可能存在其他的泛素蛋白与SRK 作用,因此前期对甘蓝高代自交不亲和A4的花期柱头做了自花授粉0 min和自花授粉30 min两种处理,提取了柱头总RNA后进行转录组测序分析,发现25条表达差异明显的PUB蛋白基因。

我们挑取了4条表达差异最为明显的PUB蛋白进行后续研究,分别命名为BoSU03、BoSU05、BoSU07、BoSU11;随后,运用qRT-PCR筛选出自花授粉后甘蓝柱头内基因表达水平发生变化的PUB蛋白。

参照PUB蛋白基因的同源序列设计扩增引物,以甘蓝A4 cDNA为模板来扩增基因片段,构建T载体克隆并测序。

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ｃｍｂｎｌ．ｈｅｔｃｉｎｅｄｎｃｅｓｓｗｅｅＭｓｎａ１ｗｈｓｔｙａｉｎｓｎｉｖｔｒｉｅｅｔｏｉｄｙＴｅｒｓｔｎｏｕｌａｅｒｐＩａｄｎｐｉｒｏ１，ｏｅｍｅｈｌｔ－ｅｓｉｉｗｅｅｄｆｒｎ．ｏｔｙ
这些结果初步表明，自交不亲和型甘蓝花粉的ＳＫ基因可能不存在甲基化封闭。Ｒ
关键词
Ｓ位点受体激酶基因（Ｒ，Ｎ甲基化，ＳＫ）ＤＡ甲基化敏感限制性内切酶一ＣＰＲ法，ｐＩＨａＩＭｓ／ｐ１
Ｍｅｙａｏｎｌｓｆ — ｃｓｅｅｔｒｉａｅｅｅＳＣｄｎｅｉｎｔｌｉｎａｉｏｌｕｃｐｏｎｓｎ（ＲｈｔＡｙｓＳｏＲＫＧｏｉｇｇＲｏ
ｒｃｐｏｉｓｅｅＳＫｏＢａｓａｏｅａｅｔｐｃｌｅｆｎｏａｂｌｙ（ＩＴｅｅｔｏｏｉｉｇｅｅｔｒｎｅｎ（Ｒ）ｆｒｓｉｌｒａｗｉｔｉｌｉｃｍｐｔｉｔＳ）ｈｎｔｈｄｃｍｂｎｎｋａｇｃｃｈｙａｓ－ｉｉ．ｈｍｅｍｅｙａｉ・ｎｉｖｓｉｉｎｅｄｎｃａｅｉＣＭＳＲ－Ｃ）ｓｓｄｏｎｌｓｒｒｙｔｅｔｙｔｌｔｎｓｓｉｒｔｃｏｏｕｌｓｓｔＰＲ（ — ＥＰＲｗａｅａｉｐｍａｌｈ－ｈｏｅｔｅｅｒｔｎｅｗｈｕｔａｙｓｉｉｈｍｅｌｉｎｏｅｓｅｉｃＤＡａｅｔｆＲｅｅｃｄｎｅｉｎｔａｉ，ｅｏｃＤａｏｆｈｃｆＮｆｇｎＫｇｎｏｉｇｒｇｏ，ｈｔｓｇｎｍｉＮＡ（ＤＡ）ｘｒｃｄｆｍｔｔｐｉｒｍｏＳｇＮｅｔｔｏａｅｒ
ｓｉｍａｐｐｌｎｎｈｒａｄｔｅｒＣＲａｐｉｃｔｎｐｏｕｔｗｅｅｄｇｓｅｎｌｃｏｈｒｄｉｔｒｃｄｙａｄｔｇａｉａａｄａｔｅｎｉＰｍｌａｉｒｄｃｓｒｉｅｔｄａｄｅｅｔｐｏｅｅｌｅｌｎｌｈｉｆｏｒｎａ
研究报告
ＡＬｅｔｒｔｅ
甘蓝Ｓ位点受体激酶基因（Ｒ）ＳＫ编码区的甲基化分析
张莉朱利泉贾华李明吴玮铷唐章林王小佳
西南大学农学与生物科技学院，重庆，０７６４０１
通讯作者，ｈｌｕｎＷ．ｕｃｚｕｉａ＠ＳＵｅ．ｑｄｎ
农业生物技术学报，００年，ｌ，３期，４２４８页２１第８卷第第８－８
Ｊｕｎｌｆｒｕｔｒｌｏｅｈｏｏｙ２０Ｖｏ．８Ｎｏ３４２４８ｏｒａＡｇｉｌａｔｃｎｌｇ，０１，１，＿，８ — ８ｏｃｕＢｉ１
ＣｏｌｇｆｒｎｍｙａｄＢｉｔｃｎｌｇ，ｏｔｗｅｔｉｅｓｔ，ｏｇｉｇ４０６ｌｅｏＡｇｏｏｎｏｅｈｏｏｙＳｕｈｓｖｒｉｙＣｈｎｑｎ，０７１ｅＵｎ
Ｃｒｓｏｄｎｔｏ，ｈｌｕｎＳＣ．ｕｏｒｐｎｉｇａｈｒｚｕｉａ＠Ｖｅ．ｅｕｑＨｄｎＤ：０９９．ｓ．６４７６．１．３ＯＯＩ１．６￣ｉｎ１７ — ９８０００．ｌ３ｓ２１
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摘
要
克隆了位于自交不亲和型甘蓝ＢａｓａｏｅａｅＳ位点受体激酶基因（ＲＫ上第一编码区中包含ｒｓｉｌｃｃｒＳ）
两个ＣＧＣＧ位点的目的片段，通过甲基化敏感限制性内切酶一ＣＰＲ法，用对甲基化敏感性不同的胍ｐＩ利和口 Ⅱ分别对柱头乳突和花药基因组ＤＡ及其ＰＲ产物进行交叉组合式的酶切与电泳，ＮＣ首次对ＳＫ基因Ｒ编码区的特定ＤＡ区段进行了甲基化分析。使用相同的ＳＫ基因特异性引物时，ＮＲ柱头乳突和花药基因组ＤＡ作为模板均可以扩增出清晰目标谱带，且目标谱带经胍ｐＩ圩ｎ／Ｎ／ｐ１完全酶切后可产生预期的谱带类型；经胍ｐＩ０１完全酶切后的此二基因组Ｄ而／ＩＮＡ再作为模板进行ＰＲ，Ｃ均无特异性的目标谱带扩出。