苦荞FtRLP48基因克隆及其变异对粒形和粒重的影响

黎瑞源; 石茂竹; 陈峥峰; 黄娟; 邓娇; 李洪有; 陈庆富; 石桃雄

doi:10.15983/j.cnki.jsnu.2026004

陕西师范大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (01) : 27 -38. DOI: 10.15983/j.cnki.jsnu.2026004

苦荞FtRLP48基因克隆及其变异对粒形和粒重的影响

黎瑞源, 石茂竹, 陈峥峰, 黄娟, 邓娇, 李洪有, 陈庆富, 石桃雄

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摘要

富含亮氨酸重复受体蛋白（leucine-rich repeat receptor like proteins,LRR-RLPs）在植物生长发育过程中有重要作用，但与植物籽粒发育关联尚待明晰。课题组前期定位到FtRLP48基因可能在苦荞粒形和粒重调控方面起重要作用，为进一步明确其功能，从初级定位群体双亲‘小米荞’和‘晋荞麦2号’中克隆得到该基因（分别命名为FtRLP48-M和FtRLP48-J），并利用生物信息学软件分析其基因结构、编码蛋白、保守结构域和亲缘关系等，利用烟草叶片瞬时转化法分析其亚细胞定位，构建过表达载体pBI121-FtRLP48-M和pBI121-FtRLP48-J转化水稻验证其功能。结果表明，FtRLP48-M和FtRLP48-J的CDS全长分别为2 577bp和1 917bp,FtRLP48-J在1 902bp处发生“ATGGA/C”移码变异，导致蛋白翻译提前终止，造成跨膜结构缺失。氨基酸序列比对和进化树分析结果表明，FtRLP48-M和FtRLP48-J蛋白序列相似度最高，二者与拟南芥AtRLP48的亲缘关系最近。FtRLP48-J蛋白亚细胞定位于细胞膜和核膜上。过表达FtRLP48-J转基因水稻的粒长和粒宽显著高于野生型，其千粒重、千粒果仁重和千粒果壳重均极显著高于野生型；过表达FtRLP48-M转基因水稻的粒宽、千粒果壳重和果壳率均显著高于野生型。以上研究结果证实FtRLP48参与调控苦荞粒形和粒重的建成，为解析苦荞籽粒发育的分子机制和分子标记辅助育种提供了理论依据。