纤维发育相关基因的SNP研究与棉花蔗糖合酶基因片段的克隆及表达分析

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棉花纤维是纺织工业的重要原料,在国民经济中占有重要地位。优良的纤维品质是世界棉花育种的主要目标之一。因此从分子水平阐明棉纤维发育的机理以及影响纤维品质的主要因素,具有重要的理论价值与现实意义。所以本研究主要在以下两个方面展开: 1.纤维发育相关基因的SNP研究 利用PCR技术分离了七个不同纤维品质的四倍体棉种材料和两个二倍体祖先棉种的纤维发育相关基因片段,共获得了五个棉纤维发育相关基因在九个棉种材料中的序列信息。对不同棉种材料扩增产物的序列分析结果表明,SuSy基因、Expansin基因、LTP基因的四倍体扩增产物能够区分A、D基因组来源,而ACP基因与FbL2A基因的四倍体扩增产物不能够区分A、D基因组来源。 利用能够区分四倍体扩增产物A、D基因组来源的基因片段,分别对A、D基因组的SNPs数目进行了统计并估算了A、D基因组的SNPs频率。A基因组的频率为0.0055,D基因组的频率为0.0082。 对陆地棉高强纤维品系间的SNPs位点进行了统计,发现有四个cSNPs位点中存在非同义突变,可能具有表型效应。 2.棉花蔗糖合酶基因片段的克隆与表达分析 在一条棉纤维cDNA部分序列的基础上,利用TAIL-PCR方法从基因组中获得了一条新的棉花蔗糖合酶基因的5’端基因组DNA序列。该基因组片段长2.9 kb,包含有起始外显子在内的八个完整的外显子序列和八个内含子序列。BLAST结果表明该基因与柑桔蔗糖合酶基因具有较高的同源性,将其命名为GhSUSA1。RT-PCR结果表明GhSUSA1基因在纤维发育过程中表达量逐渐增加,开花后十七天达到最高;而在根、下胚轴、叶片中也有表达,但表达量没有纤维细胞中高。这说明GhSUSA1可能是受纤维发育过程调控的纤维优势表达基因。
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