海岛棉GbAGL15和GbAIL5的克隆及其在低温诱导XH16体胚发生同步化过程中的表达

作者：周静; 郭家雁; 杨瑞思; 陈全家; 曲延英; 高文伟^*; 张霞^*

来源：农业生物技术学报, 2019, 27(07): 1190-1198.

• 海岛棉
• GbAGL15基因
• GbAIL5基因
• 序列分析
• 表达分析

体细胞胚胎发生的同步化有助于加快作物分子育种的进程,体胚发生过程中Agamous-like15(AGL15)、Aintegumenta-like5 (AIL5)等关键基因特异性表达起着类似开关的作用。为了进一步探明低温诱导体细胞胚胎同步化发生的分子机理,本研究利用同源序列从海岛棉(Gossypium barbadense) XH16胚性愈伤组织中克隆得到GbAGL15 (GenBank No. MK580460)和GbAIL5 (GenBank No. MK591943)核苷酸序列,并利用qRT-PCR技术研究低温处理后胚性细胞中GbAGL15和GbAIL5基因的表达模式。结果表明,GbAGL15基因编码区全长为753 bp,编码250个氨基酸,含有MADS-MEF2-like结构域和K-box保守区,与雷蒙德氏棉(G. raimondii) GrAGL15、亚洲棉(G. arboretum) GaAGL15亲缘关系较近;GbAIL5基因编码区全长为1 626 bp,编码541个氨基酸,含有2个AP2结构域,与陆地棉(G. hirsutum) GhAIL5在同一进化分支上。qRT-PCR显示,在胚性愈伤组织低温处理后GbAGL15基因与对照组相比表达量极显著的降低(P<0.01),GbAIL5基因的表达量呈现缓慢下降的趋势,推测GbAGL15和GbAIL5基因参与体细胞胚胎发生并起调控作用,在低温条件下其基因表达被抑制,致使低温处理下胚性愈伤组织发育分化停滞,从而促进体胚的同步化发生。本研究为揭示海岛棉体细胞同步化发生的分子机制提供了理论依据,有助于海岛棉体细胞胚发生的遗传转化体系的建立。

• 单位
  新疆农业大学