Page 150 - 《广西植物》2024年第5期
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油菜 miRNA 的研究起步较晚ꎬShen 等(2015) (http:/ / brassicadb.cn) 下载白菜、甘蓝的 AP2 基因
利用油菜基因组ꎬ鉴定到 645 个 MIR 基因ꎬ大部分 和蛋白序列ꎬ经过 NCBI 比对ꎬ选择 E ̄value≤10 的
 ̄10
miRNA 具有高度保守性ꎬ调控油菜生长发育的各 序列作为目标油菜序列ꎮ 为进一步明确候选油菜
个方面ꎬ包括参与杂种优势调控、种子发育、植物 AP2 家 族 成 员ꎬ 从 miRBase ( http:/ / www. mirbase.
病原互作、非生物胁迫和花发育等方面( 陈丽等ꎬ org / )下载油菜 miR172 成熟序列( miR172) 和前体
2018)ꎮ Wang 等 ( 2019 ) 分 析 早、 晚 花 油 菜 中 序列(pre ̄miR172)ꎬ将 miR172 成熟序列与已获得的
miR172 或 AP2 类转录因子的表达模式和功能特 油菜 AP2 序 列 通 过 TAPIR ( http:/ / bioinformatics.
性ꎬ发现它们对花器官发育具有调节作用ꎬ其中 psb.ugent.be / webtools/ tapir/ )网站进行预测ꎬ保留具
BnaAP2 ̄1、BnaAP2 ̄5 和 BnaTOE1 ̄2 可能起到抑制 有靶向关系的 AP2 序列ꎻ同时ꎬ基于 miRNA 和靶基
花开的作用ꎮ Shivaraj 和 Singh(2016) 分析白菜型 因间高度同源ꎬ利用 DNAMAN 比对 miR172 与油菜
油菜和芥菜中 AP2 的表达水平ꎬ揭示其参与芸薹 AP2 基因ꎬ保留碱基错配数小于 3 的 AP2 序列作为
属植物花的发育ꎻ对 miR172 和靶基因 AP2 突变体 本研究的候选基因ꎮ
间杂交能进行分析ꎬ发现二者存在复杂的互作模 1.3 miR172 家族和 AP2 基因启动子分析
式ꎮ 突变 miR172 获得的转基因系均显示出加速 分别截取 pre ̄miR172 和 AP2 基因上游 2 000
开花的现象(Shivaraj et al.ꎬ 2018)ꎮ 目前ꎬ关于油 bp 作 为 启 动 子 区ꎬ 通 过 New PLACE ( https: / /
菜中 miRNA 的研究大多集中在 miRNA 的挖掘与 www.dna.affrc.go.jp / PLACE / ? action = newplace) 网
预测ꎬ而涉及 miRNA 与靶基因的调控关系ꎬ以及 站进行顺式调控元件预测ꎬ初步预测 miR172 对于
pre ̄miRNA 对于 miRNA 调控的报道较少ꎮ 油菜开花的作用ꎮ
本文以油菜开花基因 AP2 的调控为研究区 1.4 AP2 系统发育分析
域ꎬ依托白菜和甘蓝中已发现的 AP2 基因为切入 1.4.1 油 菜 AP2 蛋 白 性 质 分 析 利 用 在 线 软 件
点ꎬ进行比对并获得油菜的 AP2 基因ꎬ采用生物信 Expasy( http: / / web. expasy. org / protparam / ) 预测分
息学方法、qRT ̄PCR 方法、相关性分析及过表达载 析候选油菜 AP2 蛋白分子量、等电点( PI)ꎬ通过
体侵染油菜子叶的方法ꎬ通过对 AP2 进行蛋白理 Cell ̄PLoc 网 站 ( http: / / www. csbio. sjtu. edu. cn /
化性质、系统进化关系、选择压力、基序预测和顺 bioinf/ Cell ̄PLoc / )进行亚细胞定位预测分析ꎮ
式调 控 元 件 分 析ꎻ 对 miR172、 pre ̄miR172 和 AP2 1.4.2 系统进化和选择压力分析 利用 MEGA11 软
表达规律及 miR172 和 AP2 之间及 pre ̄miR172 与 件的邻接法进行 AP2、miR172 和 pre ̄miR172 核苷酸
miR172 之 间 的 相 关 性 进 行 分 析ꎻ 对 过 表 达 pre ̄ 序 列 的 进 化 树 分 析ꎬ 检 验 方 法 为 步 长 检 验
miR172 质粒侵染油菜子叶后 miR172 和 AP2 表达 (bootstrap)ꎬ抽样次数 1 000(1 000 replications)ꎮ 利
水平进行分析ꎬ拟探讨以下问题:(1) 预测 miR172 用 DnaSp V6 软件分析 AP2 基因的非同义突变率
和 AP2 与花发育的关系ꎻ(2) miR172 对 AP2 的调 (non ̄synonymousꎬka) 和同义突变率 ( synonymousꎬ
控功能ꎻ(3)pre ̄miR172 对 miR172 的调控功能ꎮ ks)ꎬ计算非同义突变率和同义突变率比值 ( ka /
ks)ꎬka / ks <1ꎬ认为有纯化选择作用ꎬka / ks >1ꎬ认
1 材料与方法 为有正选择效应ꎬka / ks = 1ꎬ认为存在中性选择ꎮ
1.4. 3 油 菜 AP2 基 因 基 序 分 析 通 过 WebLogo
1.1 试验材料 (http: / / weblogo. berkeley. edu / logo. cgi) 绘 制 油 菜
早熟油菜品种为湘油 420ꎬ晚熟油菜品种为湘 AP2 蛋白序列结构域的序列标志图ꎮ 通过 MEME
油 15ꎬ均由湖南农业大学肖钢教授提供ꎮ 将油菜 (http: / / meme suite.org / ) 鉴定油菜 AP2 蛋白内部
种子种于大田ꎬ待其长至 5 ~ 7 叶期ꎬ选择长势一致 的保守基序ꎮ
且完整的植株ꎬ取根和叶ꎬ液氮速冻保存于-80 ℃ 1.5 qRT ̄PCR 检 测 AP2、 miR172 及 pre ̄miR172
冰箱中备用ꎬ待油菜生长至花期ꎬ取完整的花ꎬ液 表达规律
氮速冻保存于-80 ℃ 冰箱中备用ꎮ 采用 miRcute 多糖多酚植物 miRNA 提取分离
1.2 油菜中 AP2 基因的鉴定 试剂盒[ 天根生化科技( 北京) 有限公司] 提取油
从 TAIR( http:/ / www.arabidopsis.org) 和 BRAD 菜根、 叶 和 花 的 miRNAꎮ 使 用 miRcute 增 强 型