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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1497
-
1504
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1497
-
1504
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1497
研究报告
Research Report
甘蓝型油菜
BnPPR636
及其启动子的克隆与表达分析
彭鹏飞
1
,
胡琼
1
,
李云昌
1
,
刘道敏
2
,
付丽
1
,
张洪
1
,
梅德圣
1
1.
国农业科学院油料作物研究所国家油料作物改良中心
,
农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室
,
武汉
, 430062
2.
徽省六安市农业科学研究所
,
六安
, 2374001
通讯作者
:
deshengmei@hotmail.com
作者
分子植物育种
, 2012
年
,
第
10
卷
,
第
68
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0068
收稿日期：
2012
年
07
月
18
日
接受日期：
2012
年
08
月
02
日
发表日期：
2012
年
12
月
19
日
本文首次发表在《分子植物育种》
(2012
年第
10
卷第
6
期
693-700
页
)
上。现依据版权所有人授权的许可协议，采用
Creative Commons Attribution
License
协议对其进行授权，再次发表与传播。只要对原作有恰当的引用
,
版权所有人允许并同意第三方无条件的使用与传播。
引用格式
(
中文
)
：
彭鹏飞等
, 2012,
甘蓝型油菜
BnPPR636
及其启动子的克隆与表达分析
,
分子植物育种
(online) Vol.10 No.68 pp.1497-1504 (doi: 10.5376/mpb.cn.
2012.10.0068)
引用格式
(
英文
)
：
Peng et al., 2012, Cloning and Expression Analysis of
BnPPR636
and Its Promoter in Rapeseed (
Brassica napus
), Fenzi Zhiwu Yuzhong (online)
(Molecular Plant Breeding) Vol.10 No.68 pp.1497-1504 (doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0068)
摘
要
PPR
蛋白对植物的生长发育、逆境抗性以及育性具有重要的调节作用。本研究根据氨基酸序列的保守性，利用
CODEHOP
方法，通过简并引物扩增甘蓝型油菜基因组
DNA
，得到
PPR
基因片段。结合
RACE
技术，在甘蓝型油菜品系
120
中扩增得到了
PPR
基因
cDNA
的全长序列。分析发现该
PPR
基因编码一个含
636
个氨基酸的蛋白质，具有
11
个
PPR
基序，
不含有内含子，具有典型的
PPR
基因特征，命名为
BnPPR636
。
Blast
比对发现，
BnPPR636
与白菜
P2
克隆的一个未知蛋白
的氨基酸序列一致性最高，达到
75%
。
RT-PCR
分析表明，
BnPPR636
在花中的表达量最高，在根与角果中的表达量次之，叶
和茎中较低。进化树分析表明，
BnPPR636
蛋白与其他植物中和
CMS
育性恢复有关的
PPR
蛋白序列的一致性较高。以基因
组
DNA
为模板，利用染色体步移技术，得到了
BnPPR636
基因起始密码子上游
1 145 bp
的
DNA
片段。经生物信息学软件
分析表明，该序列具有典型的启动子序列特征，并含有许多相关的顺式作用元件，可能参与调节花和根的发育。
关键词
油菜；同源克隆；
PPR
基因；
CODEHOP
；
RACE
；染色体步移
Cloning and Expression Analysis of
BnPPR636
and Its Promoter in Rapeseed
(
Brassica napus
)
Peng Pengfei
1
, Hu Qiong
1
, Li Yunchang
1
, Liu Daoming
2
, Fu Li
1
, Zhang Hong
1
, Mei Desheng
1
1. Oil Crops Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, National Center for Oil Crops Improvement, Key Laboratory of Biology and
Genetic Improvement of Oil Crops, Ministry of Agriculture, Wuhan, 430062, P.R. China
2. Agricultural Sciences Institute of Luan Municipal, Liu'an, 2374001, P.R. China
Corresponding author, deshengmei@hotmail.com
Authors
Abstract
PPR protein plays an important role in plant development, especially for characters involved in fertility restoration and
resistance to biotic and abiotic stresses. Based on the conserved amino acid sequence, a fragment of PPR gene was cloned in
Brassica
napus
by CODEHOP method. The full length cDNA of the gene was amplified by RACE which contains an ORF of 1 908 bp in
length encoding a protein with 636 amino acids including 11 PPR motifs, named
BnPPR636
. Genomic DNA sequence of
BnPPR636
was completely identical to the cDNA sequence, indicating no intron in the gene. The highest homology was found with an unknown
protein of P2 clone of
B. rapa
, which had 75% identity to
BnPPR636
. RT-PCR with
BnPPR636
gene specific primers showed it was
highly expressed in flower, moderately expressed in root and developing silique, with lowest expression in leaf and stem.
Phylogenetic analysis showed that
BnPPR636
had high consistency with the PPR protein sequence of other plants related to
CMS Restoration. Using chromosome walking techniques, a 1 145 bp DNA fragment located upstream of the start codon of
BnPPR-
636
gene was obtained based on genomic DNA as template. Analysis of bioinformatics software showed the sequence had the typical
characteristics of the promoter sequence, and contains many cis-acting elements, which may be involved in the regulation of flower
and root development.
Keywords
Rapeseed (
Brassica napus
); Homologous cloning;
PPR
gene; CODEHOP; SRACE; Chromosome walking
PPR
(pentatricopeptide repeats)
是在拟南芥基因
组序列测序完成后，由
Small
和
Peeters (2000)
发现的
一个新基因家族，是植物中最大的基因家族之一，
广泛分布于植物细胞核基因组中。
PPR
基因编码的