谷子6号染色体雄性不育基因的克隆

来源：华北农学报杂志2018年第1期北京时间：

作者：贾小平, 袁玺垒, 陆平, 侯典云, 戴凌峰

单位：1. 河南科技大学 农学院, 河南 洛阳 471003;；2. 中国农业科学院 作物科学研究所, 北京 100081

摘要：克隆谷子雄性不育材料1066A的不育基因，分析不育基因与可育基因存在的突变位点，为揭示谷子雄性不育分子机制、利用分子标记辅助选择方法选育多用途的不育材料奠定基础。利用谷子全基因组测序数据及前人不育基因定位结果克隆谷子雄性不育材料1066A的雄性不育基因，发掘导致不育的突变位点，旨在为从分子水平揭示谷子不育机制、利用分子标记辅助选择方法选育多用途的不育材料奠定基础。首先利用生物信息学方法从豫谷1号6号染色体找到1个雄性不育基因位点（Si015780m.g），该基因全长5 027个碱基，编码479个氨基酸，且位于前人用分子标记定位的基因组区间内。根据豫谷1号不育基因序列设计2对特异引物在雄性不育材料1066A的基因组DNA进行PCR扩增。将扩增产生的2个基因组片段进行拼接后在谷子不育材料1066A中获得2 561 bp的基因序列，包含了下游部分编码区。通过对豫谷1号、张谷、1066A的不育基因部分编码序列及推定的蛋白质序列进行比对分析，结果发现谷子不育材料1066A的不育基因编码序列存在3处突变：2处单碱基替换和1处单碱基插入，这3处突变导致谷子不育材料1066A的不育基因蛋白的第402，403个氨基酸由异亮氨酸和亮氨酸替换成缬氨酸和异亮氨酸，同时导致其不育基因编码的蛋白在第466个氨基酸处发生提前终止。3处突变中2处氨基酸替换对编码蛋白的功能影响不大，因此，认为谷子不育材料1066A的不育基因蛋白翻译提前终止可能是导致其产生不育的原因。

关键词：谷子,1066A,雄性不育,克隆,序列比对,

基金资助：国家自然科学基金项目（31471569）