白菜BrYUCCA5.1基因表达和生物信息学及功能分析

作者：孙国胜; 李瑞; 潘尧铧; 侯喜林; 张昌伟^*

来源：南京农业大学学报, 2021, 44(02): 259-266.

• 白菜
• BrYUCCA5.1基因
• VIGS技术
• 叶片发育

[目的]本文旨在研究白菜YUCCA家族基因BrYUCCA5.1在结球白菜和不结球白菜叶片中的表达模式,并探索其在白菜叶片发育中的作用。[方法]利用生物信息学软件对BrYUCCA5.1基因的进化关系、编码蛋白质的保守结构域、蛋白质的理化性质等特性进行分析;利用实时荧光定量PCR检测结球白菜W30和不结球白菜082及其F2代植株不同部位BrYUCCA5.1表达量的差异;利用芜菁黄化花叶病毒(TYMV)介导的病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术沉默不结球白菜082植株的BrYUCCA5.1,研究该基因的功能。[结果]结球白菜BrYUCCA5.1所编码的蛋白与拟南芥、野生甘蓝、甘蓝型油菜、萝卜的同源性较高;保守结构域分析结果表明BrYUCCA5.1蛋白属于FMO类超家族。该基因在结球白菜W30叶片基部和中部以及F2代结球单株叶片基部的表达量极显著高于其他不结球单株。利用VIGS技术沉默不结球白菜的BrYUCCA5.1,沉默效率达84%,且与对照组相比,BrYUCCA5.1-pTY发病株叶片出现大面积病毒侵染症状,叶片卷曲皱缩,表现出远轴化的形态。[结论]BrYUCCA5.1基因参与调控白菜的叶片发育,且在结球白菜叶球发育过程中具有重要作用。

• 单位
  作物遗传与种质创新国家重点实验室; 南京农业大学; 江苏丘陵地区镇江农业科学研究所