青稞籽粒硬度基因HvHinb-1鉴定及其表达特性分析

摘要

为获得青稞籽粒硬度相关基因HvHinb-1的优异基因型,选取硬度差异显著的青稞品种苏马(硬度值:14.66±1.55)和南木林(硬度值:21.42±1.83),通过PCR克隆并测序获得HvHinb-1基因序列,分析不同基因型序列特征、蛋白理化性质及表达模式;分析HvHinb-1在21份硬度不同的青稞品种的分布及基因型,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测HvHinb-1在籽粒发育不同阶段(乳熟早期、中期和晚期)的表达量。结果表明,从青稞品种苏马和南木林中均可克隆到HvHinb-1基因,其编码蛋白序列一致性为98.64%,存在2个氨基酸差异。HvHinb-1为亲水性碱性蛋白,等电点8.69,分子量16.12～16.14 kDa,二级结构组成以α-螺旋和无规卷曲为主。经系统进化分析,青稞与大麦HvHinb-1亲缘关系最近。在12份硬度较小(硬度:9.04～15.04)青稞材料中,HvHinb-1的氨基酸序列在第78和94处为H,9份硬度较大(硬度:18.93～22.76)青稞材料中,其氨基酸序列在第78和94处为Q。通过qRT-PCR分析,在乳熟早期籽粒中,HvHinb-1在苏马中的表达量显著高于南木林,而在乳熟中期,在南木林中表达量极显著高于苏马,说明该时期可能是籽粒硬度形成的关键阶段。

关键词

青稞 / Hinb-1基因 / 籽粒硬度 / 克隆 / 表达分析