小麦TaDGAT基因克隆及其在花药发育中的潜在功能分析

摘要

为探究二酰甘油酰基转移酶(diacylglycerol acyltransferase,DGAT)在小麦光温敏雄性不育系花药发育中的潜在功能,以小麦光温敏核雄性不育系BS366为材料,根据前期转录组测序结果筛选出TaDGAT(TraesCS1A02G125300)基因,在BS366中克隆获得拷贝序列,利用生物信息学分析预测TaDGAT基因及其编码蛋白质的结构与功能特征。结果表明,该基因开放阅读框(ORF)为1 542 bp,共编码513个氨基酸,根据蛋白质结构推测该蛋白为O-酰基转移酶。经过多序列比对与系统发育树分析,该基因(蛋白)在小麦与大麦中亲缘关系最近,且miR398、miR169等miRNAs可能与TaDGAT互作参与脂代谢过程,进而调控花药发育;该蛋白主要与O-酰基转移酶等脂质代谢途径中的关键蛋白互作。亚细胞定位预测TaDGAT位于细胞膜和高尔基体,参与生物膜的形成。经表达模式分析,TaDGAT在各组织均有表达;其在可育环境下的花药中表达不高,但在不育环境下则高表达,说明该基因与花粉形成密切相关。本试验结果为研究DGAT基因在小麦中的功能提供一定的参考。

关键词

小麦 / 光温敏雄性不育 / DGAT / 表达分析 / 荧光定量PCR