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1.
CYP303A1基因是细胞色素P450(简称P450)家族成员之一,它在昆虫药物代谢解毒过程中发挥重要作用.本研究通过RT-PCR方法克隆了茶小绿叶蝉Empoasca flavescens CYP303A1基因编码区ORF,并通过生物信息学软件和在线网站对该基因编码蛋白的理化性质、系统进化树、氨基酸多重序列比对、三级结构及功能域进行了分析.结果表明,CYP303A1基因含有1503 bp开放阅读框,编码500个氨基酸,分子量为57.42kDa,理论等电点为8.56.系统进化树分析结果表明,CYP303A1基因与同翅目的烟粉虱Bemisia tabaci亲缘关系最近,与膜翅目的榕小蜂Ceratosolen solmsi亲缘关系最远.氨基酸系列比对结果表明,CYP303A1基因与其他物种昆虫CYP303A1的保守性较差.三级结构及功能域分析结果表明,该蛋白以β折叠为主,功能域由一信号肽和p450蛋白域(Pfam:p450)组成.该研究明确了茶小绿叶蝉CYP303A1的核苷酸序列及编码蛋白特征. 相似文献
2.
【目的】水稻花药角质层和蜡质层是花粉囊发育重要的结构支撑和安全屏障。对花粉囊发育相关基因进行表型分析和遗传定位,为进一步克隆相关基因和分子机制研究提供基因资源和理论基础。【方法】从籼稻中恢8015辐射诱变(~60Co-γ)突变体库中分离鉴定出了一个无花粉型雄性不育突变体whf41。对野生型和突变体不同发育时期的花药进行半薄切片观察;并对其成熟期的花药进行扫描电镜观察。将突变体分别与中恢8015和02428杂交,构建BC_1F_1、F_1株系和BC_1F_2、F_2群体,对该表型进行遗传分析,采用图位克隆的方法精细定位目的基因。【结果】表型分析结果显示,whf41突变体的花药瘦小且呈透明乳白色,花药中不包含花粉粒细胞;半薄切片结果显示,突变体的小孢子无法形成正常的花粉外壁,绒毡层细胞异常膨大而不进行程序性死亡,最终膨胀的绒毡层和花粉细胞碎片逐渐融合并充满药室;扫描电镜结果进一步发现突变体花药内外壁均呈平滑状而缺乏脂类物质,花粉细胞逐渐破碎并降解。遗传分析表明,whf41突变体的无花粉型雄性不育性状受一对隐性核基因控制,我们将该基因精细定位于第3染色体短臂XD-5和XD-11两个标记之间,物理距离45.6 kb,其中包含9个开放阅读框。序列分析显示该区间内细胞色素P450基因LOC_Os03g07250的第4个外显子处存在1个单碱基替换和3个碱基的缺失,导致其翻译序列发生一个氨基酸的替换(天冬氨酸→甲硫氨酸)和一个氨基酸(缬氨酸)的缺失,致使其功能改变进而出现该表型。q RT-PCR检测结果表明,whf41突变体中CYP704B2和一系列花药脂质合成与转运相关基因的表达水平均发生了显著下调。【结论】根据本研究结果可推断,Os WHF41是CYP704B2的新等位基因,相关结果进一步明确CYP704B2在水稻花药脂质合成与花粉壁形成过程中的重要作用。 相似文献
3.
在粳稻品种中花11的组培苗中发现1份可以稳定遗传的矮秆多分蘖突变体,相比野生型,突变体株高明显下降、分蘖能力明显增强。为定位控制该性状的基因,以该突变体和野生型杂交构建遗传群体,与籼稻黄华占构建定位群体,再利用SSR和In Del分子标记定位该基因。遗传分析表明,矮秆多分蘖突变体受1对隐性核基因控制,暂命名为htd(t)。利用F2代定位群体将突变基因定位于第4号染色体标记RM1345和ZM4-12之间,遗传距离分别为3.9和2.6 c M。序列分析表明,htd(t)可能为HTD1的等位基因。 相似文献
4.
白条纹叶突变体st11是从粳稻品种Kitaake组培过程中获得的。该突变体在分蘖前叶色表现为正常,从分蘖期开始新生叶表现为白条纹直至成熟期。与野生型相比,该突变体的分蘖、株高、结实率和千粒重等农艺性状没有发生明显变化。遗传分析表明该突变体白条纹叶性状受一对隐性核基因控制。利用该突变体分别与水稻02428、Jodan杂交构建了两个F2群体用于基因定位。通过集群分离分析(bulked segregant analysis)发现该基因位于第1染色体端粒附近,并与分子标记RM151和RM10080连锁。进一步利用更多分子标记分析F2群体,我们将该基因定位于I10和I26两个标记之间大约270kb的区间内。 相似文献
5.
细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP)是一类超家族基因,该基因对农药具有代谢解毒作用,致使昆虫产生抗药性,而CYP6是整个CYP家族中最重要的一族.本研究从前期获得的茶小绿叶蝉转录组数据库中筛选出了CYP6A14基因,通过RT-PCR对该基因的序列进行了校对,并运用一系列相应软件对该基因的生物信息学进行了分析.RT-PCR结果表明,所获得的基因片长1696 bp,其中包含21 bp的5′端序列,1467 bp的编码区序列(编码488个氨基酸)和208 bp的3′端序列.进化树分析结果表明,该基因与赤拟谷盗亲缘关系最近,与温室希蛛的亲缘关系最远.氨基酸比对结果表明,该基因编码的氨基酸与其他物种的保守性较差.三级结构模拟结果表明,CYP6A14蛋白主要由α螺旋组成.功能域预测结果表明,该基因具有一个p450蛋白域(Pfam:p450),而无信号肽(signal peptides)和跨膜结构(transmembrane structure).该研究获得了茶小绿叶蝉CYP 6A14基因的核苷酸序列,明确了该基因的基本生物学信息,为后续研究茶小绿叶蝉CYP 6A14的分子功能奠定了基础. 相似文献
6.
水稻苯达松敏感突变研究进展 总被引：3，自引：1，他引：2
采用γ-射线辐射诱变技术,日本和中国学者分别从粳稻和籼稻中获得了苯达松敏感致死突变体农林8号m和M8077S。水稻苯达松敏感突变也表现对磺酰脲类除草剂敏感,但对供试的其他除草剂没有差异反应。遗传分析表明,这两个突变体表现为等位的隐性单基因突变,对这两种除草剂的敏感是同一个基因突变的效应。对M8077S的突变位点进行了精细定位、基因克隆和互补试验,证明农林8号m和M8077S都是源于第3染色体上的一个细胞色素P450基因(CYP81A6)的单碱基缺失导致的移码突变:农林8号m中的CYP81A6自转录起始密码子ATG起第507位缺失了一个C,而M8077S中的CYP81A6第2058位缺失了一个G。水稻苯达松敏感突变用于两系法杂交水稻的除杂保纯,已经成功选育出3个具有苯达松敏感突变标记的光温敏雄性不育系(M8064S、苯88S、苯63S)以及相配套的3个杂交组合(丰两优2号、苯两优9号和苯两优639),分别通过了湖北和江西省品种审定;用于杂交水稻混植法制种,已经成功选育出具有苯达松敏感标记的恢复系(MC526)以及相配套的杂交组合(混制1号),制定了机械化混播制种的生产规程和技术要点。还展望了CYP81A6基因在抗除草剂育种、转基因水稻安全控制以及水稻化学杀雄方面的应用前景。 相似文献
7.
通过EMS诱变粳稻品种中花11获得一个稳定遗传的矮秆多分蘖突变体mz3。遗传分析表明该突变性状受一对隐性基因控制,并利用mz3与籼稻品种南京11杂交建立的F2群体,将该基因定位在水稻第6染色体长臂上的SSR标记RM19353与RM510之间约747kb范围内。由于该区间包含控制水稻株高和分蘖的D3基因,结合表型分析,推测突变基因与D3可能为一对等位基因。设计7对引物分别对中花11与突变体mz3的基因进行测序,结果显示,与中花11相比,D3基因在mz3中第636位核苷酸由G突变为A,使得编码色氨酸的密码子TGG突变为终止密码子TGA,导致翻译提前终止。进一步对定位群体中10个隐性极端个体测序,结果显示所有极端个体都带有该突变位点。亚细胞定位结果表明,突变体编码的D3蛋白与野生型一样定位在细胞核中,荧光双分子互补试验结果表明,突变体D3蛋白不能与D14蛋白发生互作,推测突变体编码的D3截短蛋白缺少了与D14互作的氨基酸序列,从而阻碍了独脚金内酯信号传递。因此,mz3表型很可能由D3基因突变引起。 相似文献
8.
《中国水稻科学》2016,(1)
人工诱变突变体库是植物种质资源创新和基因组功能分析的有力工具。本研究以具有优异农艺性状且已完成基因组测序的籼稻常规品种93-11(O.sativa ssp.indica cv.93-11)为材料,创建了一个包含3617个家系的辐射诱变突变体库。通过在M2和M3代各生育期的筛选,从该突变体库中获得308个表型稳定的突变体。这些突变体的表型可以分成15类,包括株高、分蘖数、株型、穗型、小穗结构、育性、叶色、叶型、抽穗期、苯达松抗性等,突变频率为0.03%~2.74%。使用反向遗传学策略,鉴定出了2个雄性不育突变体和2个苯达松敏感突变体中的基因突变位点。其中,2个雄性不育突变体的突变表型是由于CYP704B2分别在第3和第4外显子发生碱基替换和片段缺失造成的,而2个苯达松敏感突变体的突变表型是由于CYP81A6中第1和第2外显子分别缺失了一个7bp和一个23bp的片段造成的。4个突变体家系中野生型和突变体植株的分离比均符合3∶1,属单基因隐性突变。这一籼稻突变体库将有助于籼稻基因组的功能分析,并且为水稻遗传改良提供了有价值的材料。 相似文献
9.
一个水稻黄绿叶突变体ygl10的遗传分析和基因定位 总被引：2，自引：1，他引：1
以籼稻93-11为背景的水稻突变体中发现一个黄绿叶突变体(yellow-green leaf,ygl10)。形态分析表明,与野生型93-11相比,ygl10突变体株高、穗长降低,结实率下降。叶绿素含量测定表明,ygl10突变体中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均极显著降低,其中叶绿素b降幅最大,只有野生型的2%。叶绿体超微结构观察表明,突变体中类囊体和基粒片层数量明显减少。遗传分析结果表明,该黄绿叶突变体由一隐性核基因控制。进一步利用分子标记将ygl10定位在水稻第10染色体约380kb的区段内。对该区段内存在的ORF进行序列分析,发现编码叶绿素a氧化酶(chlorophyll a oxygenase)基因(OsCAO1)的第9个外显子存在5个碱基缺失,从而导致提前出现终止密码子,推测CAO1即为ygl10的候选基因。 相似文献
10.
细胞色素P450 CYP82家族基因为双子叶植物特有,参与生长代谢和逆境生理调控。为了探究大豆P450 CYP82的基因功能,克隆大豆P450同源基因GmCYP82C4,得到该基因编码区1584bp,它编码527个氨基酸,编码的蛋白质具有保守的血红素结合域。生物信息学分析表明,GmCYP82C4蛋白与大豆中GmCYP82A3同源性最高,其次为豌豆的PsCYP82A1。亚细胞定位结果显示,GmCYP82C4定位于细胞质膜。实时荧光定量结果表明,GmCYP82C4在大豆幼苗根中表达量最高,能够响应低温、伤害和大豆疫霉胁迫,并受到脱落酸、茉莉酸甲酯、乙烯和水杨酸信号调控。由此推测GmCYP82C4可能通过激素信号途径调控大豆对胁迫的响应。 相似文献
11.
Gong-neng FENG Chang-quan ZHANG Dong-sheng ZHAO Kong-zhi ZHU Huai-zhou TU Chen-wu XU Qiao-quan LIU 《水稻科学》2013,20(5):329-335
We identified a leafy head mutant pla1-5 (plastochron 1-5) from the progeny of japonica rice cultivar Taipei 309 treated with 60Co-γ ray irradiation. The pla1-5 mutant has a dwarf phenotype and small leaves. Compared with its wild type, pla1-5 has more leaves and fewer tillers, and it fails to produce normal panicles at the maturity stage. Genetic analysis showed that the pla1-5 phenotype is controlled by a single recessive nuclear gene. Using the map-based cloning strategy, we narrowed down the location of the target gene to a 58-kb region between simple sequence repeat markers CHR1027 and CHR1030 on the long arm of chromosome 10. The target gene cosegregated with molecular markers CHR1028 and CHR1029. There were five predicted genes in the mapped region. The results from sequencing analysis revealed that there was one base deletion in the first exon of LOC_Os10g26340 encoding cytochrome P450 CYP78A11 in the pla1-5 mutant, which might result in a downstream frame shift and premature termination. These results suggest that the P450 CYP78A11 gene is the candidate gene of PLA1-5. 相似文献
12.
水稻白化致死突变体abl4的鉴定和基因定位 总被引：1，自引：0，他引：1
从60Co诱变的粳稻中花11 M2代中发现了一个白化致死突变体,该突变体从发芽后至3叶期一直表现白化,3叶后逐渐死亡,根据随后的基因定位研究结果,将该白化突变体暂定名为albino lethal 4 (abl4)。与野生型相比,abl4突变体的叶绿素含量与类胡萝卜素含量极低,几乎难以检测到。叶绿素荧光分析结果表明,abl4叶片中的电子传递速率和实际光化学效率都为0,而最大光化学效率也极低,显示突变体没有光化学活性。abl4突变体中包括过氧化物酶、超氧化物歧化酶在内的抗氧化酶活性显著升高,过氧化氢酶（CAT）活性显著下降,脂质过氧化产物丙二醛含量显著提高,提示abl4突变体受到氧化胁迫。电子显微镜观察表明abl4不能形成完整的叶绿体,只有类似前质体结构。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制。利用abl4突变体与籼稻品种龙特甫B杂交获得的F2分离群体进行基因定位,首先将该基因定位于水稻第4条染色体上的SSR标记RM3785和RM303之间。随后,利用新开发的STS和dCAPS标记,进一步将ABL4 基因定位在RH46 31和RH46 33之间,物理距离约为201 kb。 相似文献
13.
目的 对水稻胚囊突变体的表型观察、遗传定位和基因克隆,将为研究植物生殖发育奠定理论基础。方法 从粳稻品种宁粳4号突变体库中筛选出一个雌性败育突变体female abortion(fa),对野生型和突变体不同发育时期的胚囊进行细胞学观察并统计胚囊类型。以突变体杂合型为母本,N22为父本构建定位群体,对该表型进行遗传分析,采用图位克隆方法精确定位目的基因。结果 表型分析显示,突变体雌蕊在外观上没有表现出差异,但成熟时植株完全不育。与野生型相比, 该突变体胚囊发育异常,不能形成七细胞八核胚囊结构,而且形成多种类型的异常胚囊。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性核基因控制。我们将该基因初定位在第1染色体的分子标记L1和L3之间,通过扩大定位群体,最终将基因定位在分子标记L10和L11之间,物理距离为117 kb。测序分析发现该区间内LOC_Os01g68870外显子上有一个单碱基替换,由胸腺嘧啶(T)替换成胞嘧啶(C),氨基酸由亮氨酸变为脯氨酸,从而导致该表型的出现。qRT-PCR结果显示,相对于OsMADS13、OsAPC6、OsTDL1A基因在突变体fa胚囊中表达量而言,OsDEES1基因在突变体fa胚囊中表达量变化最为显著,FA可能是OsDEES1的上游基因。亚细胞定位结果显示,该蛋白定位于质膜。结论 FA是多孢囊基因MULTIPLE SPOROCYTE 1(MSP1)的新等位基因。本研究进一步明确了该基因对于水稻胚囊发育的重要性,可为探明它所在的调控网络体系提供新的线索。 相似文献
14.
《水稻科学》2017,(2)
A gravitropism-deficient mutant M96 was isolated from a mutant bank, generated by ethyl methane sulfonate(EMS) mutagenesis of indica rice accession ZJ100. The mutant was characterized as prostrate growth at the beginning of germination, and the prostrate growth phenotype ran through the whole life duration. Tiller angle and tiller number of M96 increased significantly in comparison with the wild type. Tissue section observation analysis indicated that asymmetric stem growth around the second node occurred in M96. Genetic analysis and gene mapping showed that M96 was controlled by a single recessive nuclear gene, tentatively termed as gravitropism-deficient M96(gd M96), which was mapped to a region of 506 kb flanked by markers RM5960 and In Del8 on the long arm of chromosome 11. Sequencing analysis of the open reading frames in this region revealed a nucleotide substitution from G to T in the third exon of LOC_Os11g29840. Additionally, real-time fluorescence quantitative PCR analysis showed that the expression level of LOC_Os11g29840 in the stems was much higher than in the roots and leaves in M96. Furthermore, the expression level was more than four times in M96 stem than in the wild type stem. Our results suggested that the mutant gene was likely a new allele to the reported gene LAZY1. Isolation of this new allele would facilitate the further characterization of LAZY1. 相似文献
15.
MA Jian-yang CHEN Sun-lu ZHANG Jian-hui DONG Yan-jun TENG Sheng Laboratory of Plant Genetics Functional Gene 《水稻科学》2012,19(1):1-7
A lesion mimic stripe mutant,designated as lms1(lesion mimic stripe 1),was obtained from the M2 progeny of a 60Co γ-radiation treated japonica rice variety Jiahua 1.The lms1 mutant displayed propagation type lesions across the whole growth and developmental stages.Physiology and histochemistry analysis showed that the mutant exhibited a phenotype of white stripe when grown under high temperature(30 ℃),and the lesion mimic caused by programmed cell death under low temperature(20 ℃).The genetic analysis indicated that this lesion-mimic phenotype is controlled by a single locus recessive nuclear gene.Furthermore,by using simple sequence repeat markers and an F2 segregating population derived from two crosses of lms1 × 93-11 and lms1 × Pei'ai 64S,the lms1 gene was mapped between markers Indel1 and MM0112-4 with a physical distance of 400 kb on chromosome 6 in rice. 相似文献
16.
【目的】叶色突变相关基因鉴定和克隆有助于研究光合作用,补充并完善叶绿体发育机理和色素合成代谢途径,为开展水稻的高光效育种提供理论依据。【方法】从粳稻品种Dongjin的组培后代中分离出一个白条纹突变体st13,成熟期测定野生型和st13的主要农艺性状,苗期测定色素含量并观察叶绿体的超微结构;将st13和Dongjin进行正反交,观察F_1植株表型,并对F_2表型分离进行卡方检验,对st13进行遗传分析;利用st13×南京11(籼稻品种)的F_2和F_(2:3)群体,对st13突变基因定位;采用qPCR分析叶绿体发育和叶绿素合成相关基因在st13与野生型相对表达量。【结果】与野生型Dongjin相比,该突变体的株高、单株有效穗数、穗长、结实率和千粒重等主要农艺性状显著下降。苗期的色素含量降低,分蘖期无差异。突变体的叶绿体中既有含丰富的类囊体膜结构的正常叶绿体,也存在无类囊体结构的叶绿体。遗传分析和基因定位结果表明,st13的突变表型受1对隐性核基因控制,突变基因位于第3条染色体长臂InDel(Insertion-Deletion)标记I3-21和I3-22之间。进一步在这两个标记之间设计了6对InDel标记,最终将基因定位在94kb区间内,此区间共有8个候选基因。【结论】这8个候选基因中,有5个假定的蛋白,其他三个都是有功能注释的蛋白,而这三个蛋白在水稻中均未见报道,因此,st13突变是由一个新的叶色基因突变引起的;同时st13中叶绿体发育、叶绿素合成和光合系统相关基因的表达也发生了显著改变,推测ST13可能是调控叶绿体发育的关键基因。 相似文献