【摘 要】
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MONOCULMJ(MOC1)基因在植物腋分生组织和腋芽的形成中发挥重要作用,是植物分蘖关键调控基因.本研究利用同源基因克隆法结合RT-PCR、RACE技术从甘蔗品种ROC22中克隆获得MOC1的
【机 构】
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云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室,开远,661699
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MONOCULMJ(MOC1)基因在植物腋分生组织和腋芽的形成中发挥重要作用,是植物分蘖关键调控基因.本研究利用同源基因克隆法结合RT-PCR、RACE技术从甘蔗品种ROC22中克隆获得MOC1的同源基因,命名为ScMOC1.生物信息学分析发现该基因的cDNA序列包含一个长度为1299 bp的开放阅读框,编码432个氨基酸残基组成的含有GRAS保守结构域的非分泌蛋白,其分子量为45.43 kD,理化等电点pI为6.98.序列比对分析显示ScMOC1与高粱(Sorghum bicolor(L)Moench)、赖草(Leymus secalinus (Georgi) Tzvel.)、水稻(Oryza sativa L)等禾本科植物同源蛋白氨基酸序列一致性较高;系统进化树分析显示其与高梁、小米草(Setaria italica(L)P.Beauv.)、玉米(Zea maysL.)等禾本科植物MOC1同源蛋白亲缘关系最近;ScMOC1在甘蔗品种ROC22中的序列变异分析发现,30个克隆得到的序列中共有46个SNP位点和29处InDel位点,其中1个位点发生的单个碱基缺失和另一个位点的4个碱基插入是造成基因编码蛋白序列变化的主要原因.中性检测表明,ScMOC1在ROC22中遵循中性进化模型.采用实时荧光定量PCR分析ScMOC1在甘蔗品种ROC22分蘖期不同组织部位(根、茎、叶、分蘖芽、叶鞘、生长点)、茎尖生长点和不同发育阶段腋芽(幼嫩腋芽、半大腋芽、较大腋芽、成熟休眠腋芽)的表达特征,结果显示ScMOC1在分蘖期的ROC22中的表达具有组织特异性,在生命活跃的茎尖生长点处表达量最高;在腋芽形成发育过程中该基因表达总体呈现出“升-降-升-降”的趋势,说明ScMOC1基因可能在甘蔗腋芽形成发育阶段中发挥作用.以上研究可推测ScMOC1在甘蔗的分蘖性状调控上扮演重要的角色.本研究为ScMOC1的功能研究及其在甘蔗产量分子辅助育种中的利用奠定基础.
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