甜菜生殖相关基因的克隆

• 作 者: 潘彦遥
• 机 构: 黑龙江大学
• 出 处: 黑龙江大学
• 发表日期: 2008年01期
• 关键词: 甜菜生殖 基因克隆 同源克隆 甜菜M14品系

高等植物生活史是有性世代与无性世代更迭出现的生殖方式。植物的早期胚胎发育是伴随着细胞分裂而进行的，所涉及的重要生物学过程包括合子激活、极性建立、形态建成、和器官发生等。
植物胚胎发育是非常复杂的，不是由单一基因单独作用的，而是由多基因控制的过程。绪论部分中按植物胚胎发生的各个时期对这些基因及其表达特点作了详细综述。
本实验是以甜菜(Beta vulgaris)M14品系为材料，克隆与生殖发育有重要关系的基因。我们选择甜菜作为实验对象不仅仅因为甜菜在我国广泛栽培，具有可观的经济价值，更重要的是人们在甜菜的长期培育过程中获得了若干宝贵的亚种，积累了大量遗传信息。我们选择的M14品系在细胞胚胎学和遗传学特征上具有鲜明的无融合生殖现象。
本研究通过采用同源克隆及cDNA末端快速扩增(RACE)的方法，根据现有其他物种的MARB，CK2基因的同源序列，设计简并引物，应用3RACE扩增出cDNA的3端序列，通过5RACE扩增5’端序列，得到了甜菜CK2完整的编码序列为1002bp，编码333个氨基酸。同源比对表明，甜菜CK2与水稻CK2同源性为61.05％，与玉米CK2的同源性为61.07％，与拟南芥CK2的同源性为62.07％，与烟草CK2的同源性为64.22％，与百合CK2的同源性为65.18％。MARB完整的编码序列为1719bp，编码572个氨基酸。同源比对表明，甜菜MARB与拟南芥MARB的同源性为57.19％，与番茄MARB的同源性为61.26％，与烟草MARB的同源性为67.20％。
为了克服基因表达丰度低的问题，应加大cDNA模板的使用量，并优化PCR体系，尤其是以高质量cDNA为模板，适当提高退火温度，反复多次实验。对于低丰度表达的其它基因应继续实验，对于多基因互作的现象做进一步的证实和研究。