甘蓝型油菜BnPHL12基因克隆及功能分析

李兵; 刘志全; 王璐琳; 胡建军; 唐铭霞; 戴成; 王克秀; 马朝芝; 《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：[目的]在甘蓝型油菜中克隆拟南芥MYB-CC家族转录因子At PHL12的同源基因BnPHL12并进行生物信息学、组织表达模式、亚细胞定位及转录活性研究,为BnPHL12的基因功能研究奠定基础.[方法]利用序列比对方法(BLAST)在甘蓝型油菜泛基因组数据库BnIR中鉴定AtPHL12的同源基因BnPHL12,在"Westar"品系中克隆AtPHL12的同源基因,进行生物信息学及进化分析.利用qRT-PCR及GUS染色方法检测AtPHL12同源基因在不同组织中的表达水平,利用原生质体转化的方法检测BnPHL12的亚细胞定位及转录活性.利用农杆菌侵染介导的转化方法,创建BnA01PHL12过量表达转化植株,并进行BnA01PHL12功能分析.[结果]在"Weatar"材料中克隆到4个AtPHL12的同源基因,命名为BnA01PHL12(705 bp),BnC01PHL12(705 bp),BnA05PHL12(705 bp)和BnC05PHL12(696 bp),分别编码234、234、234、231个氨基酸,与AtPHL12的序列相似性大于70%,均含有保守的MYB DNA结合结构域和Coiled-Coiled结构域.BnA01PHL12与BnC01PHL12分别来源于 白菜的BraA01t04110Z、甘蓝的BolC01g050170.2J.BnPHL12的同源基因在根、茎、叶、花蕾中均有表达,在根和叶的表达水平更高;BnA01PHL12与BnC01PHL12在花药发育的早期和晚期均有较高的表达水平.BnA01PHL12定位在细胞核中并具有转录激活活性.在甘蓝型油菜和拟南芥中,利用绒毡层特异表达基因BnA9启动子驱动BnA01PHL12表达,导致转基因材料雄性不育.[结论]在甘蓝型油菜中,AtPHL12的4个同源基因具有保守的MYB和CC结构域,在营养器官和生殖器官中均有表达.通过在绒毡层细胞中过量表达BnA01PHL12,创制了新的雄性不育材料,为研究花药发育提供良好基础.

关键词： 甘蓝型油菜 AtPHL12 进化分析 亚细胞定位 组织表达分析 雄性不育