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图/表 详细信息
羽衣甘蓝类受体激酶FERONIA基因克隆、表达及与相互作用蛋白分析
荀宝茹, 秦洪涛, 马蕊, 郭楠枫, 刘运平, 吴莹, 蓝兴国
植物研究    2024, 44 (2): 298-306.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.015
摘要   (16 HTML0 PDF(pc) (4370KB)(9)  

FERONIA(FER)受体激酶在有性生殖中的花粉与柱头信号识别中发挥重要作用,为分析类受体激酶FERONIA(FER)在羽衣甘蓝(Brassica oleracea var. acephala)授粉中的作用,以羽衣甘蓝自交不亲和系(S13-bS13-b )为研究材料,采用RT-PCR从柱头中克隆得到BoFER基因,获得的BoFER cDNA序列,全长2 682 bp编码893个氨基酸,其含有高度保守激酶结构域和Ser/Thr激酶结合位点。利用qRT-PCR技术对BoFER在授粉过程中的表达水平进行分析,结果发现BoFER在不亲和授粉过程其表达量逐渐升高,而在亲和授粉过程中其表达量逐渐降低。利用酵母双杂交分析BoFER与已知的自交不亲和相关蛋白的相互作用,结果显示BoFER与S位点受体激酶BoSRK13-b的激酶域存在相互作用。


引物名

Primer name

引物序列(5′→3′)

Primer sequence(5′→3′)

用途

Application

BoFER-CDS-FATGACGTTCACGGAGGGACG

基因克隆

Gene clone

BoFER-CDS-RCTAACGTCCCTTAGGGTTCA
BoFER-KD-FGCGTACCGGAGACGGAAGAG
BoFER-KD-RCTAACGTCCCTTAGGGTTCA
qRT-PCR-BoFER-F1TCCGCCAACATCAATAAAATTAACCqRT-PCR
qRT-PCR-BoFER-R1GGCTTGGTGATTGAGTTAGGATG
BoACTIN-FGCAGACCGTA TGAGCAAAGA

内参基因

Reference gene

BoACTIN-RGGAGGTGCAACCACCTTAAT
PGADT7-FER-KD-FCAGATTACGCTCATATGGCGTACCGGAGACGGAAGAG

酵母载体构建

Yeast vector construction

PGADT7-FER-KD-RCGAGCTCGATGGATCCCTAACGTCCCTTAGGGTTCA
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表1 引物信息
正文中引用本图/表的段落
根据NCBI数据库提供的甘蓝基因组序列,设计BoFER基因的CDS序列特异性引物BoFER-CDS-F和BoFER-CDS-R,用于BoFER基因CDS区的克隆。在BoFER激酶结构域(KD)序列两端设计特异性引物BoFER-KD-F和BoFER-KD-R,用于BoFER激酶域的克隆,引物均由华大基因合成(见表1)。通过E.Z.N.A.? Plant RNA Kit(OMEGA)试剂盒提取S13-bS13-b 柱头总RNA,利用TranScript One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix(TransGen)试剂盒获得柱头cDNA。参考李阳等[38]的方法进行载体构建,利用LA Taq DNA聚合酶(TaKaRa)克隆基因,使用E.Z.N.A.? Gel Extraction Kit(OMEGA)试剂盒回收PCR扩增产物,并将回收产物连接到pMD19-T载体连接,热激法转化到大肠杆菌(Escherichia coli)DH5α中,涂于相应抗性平板上,挑取单克隆,进行菌液PCR,符合目的片段大小的菌液送至华大基因进行测序,利用TIANprep Mini Plasmid Kit(TIANGEN)试剂盒提取测序结果正确的菌液质粒。
利用E.Z.N.A.? Plant RNA Kit(OMEGA)试剂盒提取亲和及不亲和授粉后不同时间雌蕊,以及S13-bS13-b 株系雄蕊、花萼、花瓣、柱头、花柱及子房总RNA,使用TranScript One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix(TransGen)合成cDNA。参照李晗等[40]的方法进行qRT-PCR,使用TransStart? Top Green qPCR SuperMix(TRANS)试剂盒配制20 μL反应体系如下:TransStart Top Green qPCR SuperMix(2X) 10 μL,cDNA 1 μL,BoFER基因上游特异性引物0.4 μL,下游特异性引物0.4 μL(引物序列见表1),ddH2O 8.2 μL,通过LightCyker480Ⅱ (Roche)仪器进行目的基因qRT-PCR分析,程序设置:94 ℃预变性 30 s,94 ℃变性5 s,58 ℃退火30 s,40个循环,每个循环结束后采集荧光信号,所有循环结束后绘制熔解曲线。每个样品进行3次技术重复。BoACTIN基因作为内参基因[41],通过比值分析方法计算目的基因相对表达量。
将BoFER-KD的序列构建到pGADT7(激活域,AD)表达载体上(见表1)。将BoSRK13-b-KD、Bo-MLPK及Bo-ARC1的ORF序列构建到pGBKT7(DNA结合域,BD)表达载体上,根据酵母转化手册将重组的AD和BD质粒共转化到酵母菌株Y2HGold中,共转化质粒组合(见表2)。将酵母转化子涂布到SD/-Leu-Trp缺陷型平板上进行培养2~3 d。挑取单个酵母菌落加入到含5 mL SD/-Leu-Trp缺陷型液体培养基中,220 r·min-1培养1 d后,取5 μL培养液滴加在SD/-Leu-Trp和SD/-Leu-Trp-His+x-α-gal缺陷型平板上进行培养。利用含有3-氨基-1,2,4-三唑(3-AT)的SD/-Leu-Trp-His缺陷型平板对自激活试验进行验证。
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