水稻胚乳發(fā)育中Wee1基因表達(dá)及物種間Wee1基因同源性分析.pdf

1、水稻籽粒的主要成分是胚乳，胚乳的發(fā)育與產(chǎn)量性狀密切相關(guān)。本文通過半定量RT-PCR探索了粳稻品種日本晴、秈稻品種粵秈18和品系230027的胚乳發(fā)育過程中Weel基因的表達(dá)情況，以推斷水稻胚乳發(fā)育過程中Weel基因的表達(dá)模式。此外，還運(yùn)用生物信息學(xué)手段，對(duì)不同物種的Weel激酶氨基酸序列的功能區(qū)域及同源性進(jìn)行了分析。結(jié)果如下： 1.三個(gè)水稻品種(系)胚乳發(fā)育過程中Weel基因的表達(dá)差異在所檢測(cè)的日本晴、粵秈18和230027三個(gè)

2、水稻品種(系)的胚乳發(fā)育期間(3～15 DAP，days ofpollination)，Weel基因均有表達(dá)，但在不同時(shí)期其表達(dá)量不同。在粒型短小的粳稻日本晴的胚乳中，Weel基因的表達(dá)在4 DAP達(dá)到最大值，隨后表達(dá)量明顯下降；長(zhǎng)粒的秈稻粵秈18和230027則分別在6 DAP和8 DAP時(shí)達(dá)到最大值，但在13 DAP胚乳中又出現(xiàn)了一個(gè)稍弱的表達(dá)峰。Weel基因的這種表達(dá)模式是否與水稻籽粒的粒型有關(guān)尚有待進(jìn)一步研究。 2.不同

3、物種Weel激酶的功能區(qū)域及同源性分析比對(duì)水稻、玉米、番茄、擬南芥、大豆、小家鼠、紅原雞、黑腹果蠅、褐家鼠、斑馬魚、非洲爪蟾、海膽、沙蠶、釀酒酵母、裂殖酵母、智人等材料中的18種Weel激酶氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)它們?cè)诠δ軈^(qū)域具有極高的保守性與相似性，其中16種同時(shí)具有蛋白激酶ATP結(jié)合區(qū)和Ser/Thr蛋白激酶激活位點(diǎn)兩個(gè)功能區(qū)域，而且在Ser/Thr蛋白激酶激活位點(diǎn)都以天冬氨酸作為活性氨基酸(ACT-SITE)。 文中借助軟件ME

4、GA 3.1，以上述物種的Weel激酶完整氨基酸序列為材料，運(yùn)用鄰位相連法(Neighbor-joining)構(gòu)建系統(tǒng)樹。結(jié)果表明，動(dòng)物、植物、真菌依不同類群，其Weel激酶按不同層次而分別聚類，體現(xiàn)出它們之間不同的遺傳距離和親源關(guān)系。在所分析植物的Weel激酶中，單子葉植物水稻和玉米Weel激酶聚成一類，表明這兩個(gè)物種之間遺傳距離較短，親源關(guān)系較近；雙子葉植物中，大豆和番茄Weel激酶首先聚類，然后與擬南芥的Weel激酶聚類，因此大豆