| 1 | 棉花FLA基因家族的全基因组鉴定及GhFLA05在棉纤维发育中的功能分析显示文摘【背景】伴随着棉纺织工艺水平的提升和人们对高品质纺织品的追求,提升棉花纤维品质日益重要。类成束阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan proteins,FLAs)在棉纤维起始发育、次生壁合成等过程中可能具有重要作用。【目的】通过对棉花FLA基因家族进行全面鉴定与分析,研究该家族成员的共性特征及特异性表达模式,为FLA在棉纤维发育中的功能研究提供参考。【方法】根据棉花全基因组数据,使用HMMER 3.0对棉花FLA基因家族成员进行鉴定,并通过Pfam、Smart等软件进一步确认。使用ExPASy、TMHMM分析蛋白理化性质及跨膜结构域,应用MEGA、MCScanX、GSDS、MEME、TBtools、Jalview等工具进行进化树构建、染色体定位、共线性分析和蛋白保守结构域序列比对等。通过转录组数据分析陆地棉FLA基因在不同组织中的表达情况。利用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测GhFLAs在不同纤维品质材料的胚珠及不同发育时期纤维中的表达差异。利用病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术验证GhFLA05的功能。【结果】在陆地棉、海岛棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉全基因组中分别鉴定出41、40、20和21个FLA家族成员,系统进化树显示,棉花FLA蛋白可以分为4个群组。进一步对陆地棉FLA家族蛋白进行分析,41个成员均具有1—2个AGP-like糖基化区域和1—2个类成束蛋白结构域(fasciclin-like domain,FAS),其中,37个含有信号肽(signal peptide,SP),25个含有糖基化磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidy linositol anchored protein,GPI)锚定信号,基因结构和基序组成在各组中相对保守。亚细胞定位显示,GhFLA05_D可能定位在细胞质的内质网,呈聚集状颗粒,GhFLA18_A和GhFLA22在细胞膜/壁、细胞质和细胞核中均有表达。转录组测序结果表明,Group A和Group B中的FLA蛋白主要在纤维中高表达,可能参与了棉纤维发育伸长和次生壁加厚等过程。在纤维品质差异显著的2个材料中,Group A和Group B成员具有相似的表达模式,并主要在纤维次生壁发育阶段、尤其是20—25 DPA时期优势表达;其中,GhFLA05在次生壁增厚期表现出特异性表达,两材料间存在显著差异,在高比强的RIL229的次生壁阶段更早达到最大值,推测GhFLA05可能在调控纤维比强度差异形成中发挥作用。利用VIGS技术沉默GhFLA05后,使棉纤维断裂比强度降低。【结论】在陆地棉、海岛棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉中鉴定出122个FLA家族成员,可分为4个群组,不同群组成员间具有较高的结构和功能相似性,并从中鉴定了Group A和Group B成员,可能是主要与棉纤维发育相关的基因。明确家族中GhFLA05是次生壁合成阶段优势表达基因,并与陆地棉不同材料纤维比强度差异形成密切相关。 | 唐丽媛 蔡肖 王海涛 李兴河 张素君 刘存敬 张建宏 | 2023 | 中国农业科学2023，56，23： | 1 |
| 2 | 棉花窄卷苞叶基因fg的精细定位显示文摘【目的】窄卷苞叶可以减少棉花苞叶碎屑的附着,有助于降低机采棉含杂率。对棉花窄卷苞叶基因fg进行精细定位,为该基因的图位克隆和育种利用提供参考。【方法】以陆地棉T582为母本,分别与父本陆地棉TM-1、海岛棉3-79杂交构建2个F2分离群体;其中群体1(T582×TM-1)包含370个单株,群体2(T582×3-79)包含2667个单株。根据TM-1和3-79参考基因组数据,利用开发的插入缺失(insertion-deletion,Indel)标记对fg进行精细定位。利用棉花功能基因组学和多组学数据,对定位区间内的基因进行功能注释及表达模式分析。【结果】遗传分析结果表明,棉花窄卷苞叶由隐性单基因控制。在前人对fg基因初定位的基础上,进一步将窄卷苞叶基因fg定位在A03染色体分子标记M3与M4之间,区间大小为188 kb。预测定位区间内有14个注释的功能基因。其中,Gh_A03G021700、Gh_A03G021900、Gh_A03G022600和Gh_A03G022700基因在花萼、副萼中的表达量较高。【结论】棉花窄卷苞叶fg基因被精细定位在A03染色体188 kb区间内,并初步分析了定位区间内的14个候选基因,为该基因的图位克隆奠定了基础。 | 王康文 王雪平 王军 梁雨 裴小雨 任翔 王星星 张先亮 彭云玲 臧新山 马雄风 | 2023 | 棉花学报2023，35，3： | 0 |
您所在的机构暂未开通此部分的功能，请联系管理员