文献类型： 中文期刊
作者： 王曦昕 1 ; 蒋炳军 1 ; 袁珊 1 ; 武婷婷 1 ; 孙石 1 ; 张亮生 1 ; 韩天富 1 ;
作者机构： 1.东北农业大学农学院;中国农业科学院作物科学研究所;浙江大学农业与生物技术学院
关键词： 大豆;APETALA3;PISTILLATA;MADS-box;花器官特征基因
期刊名称： 大豆科学
ISSN： 1000-9841
年卷期： 2024 年 43 卷 002 期
页码： 129-138
收录情况： 北大核心 ; CSCD
摘要： 大豆花器官较小且闭花授粉,导致人工杂交效率低,品种遗传基础狭窄.MADS-box基因家族成员APETALA3(AP3)和PISTILLATA(PI)作为花发育ABCDE模型中的B类基因,共同控制花瓣与雄蕊的形成,在花器官形态建成中发挥重要作用.为明确大豆中B类基因的进化模式,并探究其在不同大豆品种中的遗传变异,本研究通过生物信息学手段对大豆B类基因进行了基因结构、系统进化、保守基序、共线性、单倍型分析及物理性质预测等研究.结果显示:大豆基因组中11个B类基因,分别属于3个亚组,其中GmAP304(Glyma.04G027200)、GmAP306(Glyma.06G027200)、GmAP303(Glyma.03G111500)、GmAP316(Glyma.16G105600)和GmAP312(Glyma.12G118100)属于paleoAP3亚组,GmTM601(Glyma.01G169600)和GmTM611(Glyma.11G073700)属于TM6亚组,GmPI13(Glyma.13G034100)、GmPI14(Glyma.14G155100)、GmPI04(Glyma.04G245500)和GmPI06(Glyma.06G117600)属于PI亚组,且各亚组B类基因结构相对保守;大豆B类基因编码的蛋白中共有10个motif,其中motif 1、motif 4和motif 5与MADS结构域重叠.表达量数据分析显示,GmAP304、GmAP306、GmPI04、GmPI06、GmPI13、GmPI14、GmTM601和GmTM611在大豆花中有较高表达.结合单倍型分析发现,GmAP304、GmAP312、GmPI06、GmPI13和GmPI14在栽培大豆中只包含1种单倍型,比其它大豆B类基因更加保守,可能在控制花器官形成中行使更为重要的功能.本研究结果有助于完善大豆花器官发育模型,进一步阐明B类基因的功能,为大豆花器官的改造提供分子靶点,对提高大豆育种效率、拓宽品种遗传基础具有重要意义.
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