摘要:植物的rbcMT基因編碼核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亞基N-甲基轉(zhuǎn)移酶(ribulose1,5 bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunitε-N-methyltransferase, rbcMT),可能催化雙功能酶核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亞基14位賴(lài)氨酸的ε-氨基的甲基化過(guò)程,目前在豌豆、小麥、煙草等中被鑒定出,可能參與調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育,但有關(guān)GhrbcMT基因生物學(xué)功能研究尚未報(bào)道。該研究以陸地棉(Gossypium hirsutum L.)為材料,提取葉片總RNA,反轉(zhuǎn)錄合成cDNA,利用PCR技術(shù)克隆棉花核酮糖1,5-二磷酸加氧酶/羧化酶大亞基甲基轉(zhuǎn)移酶基因(GhrbcMT)全長(zhǎng)cDNA,對(duì)該基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析,采用熒光定量PCR(qRT-PCR)對(duì)GhrbcMT基因進(jìn)行組織特異性表達(dá)分析,并用病毒誘導(dǎo)的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技術(shù)降低GhrbcMT在植株中的表達(dá)水平,同時(shí)用乙醇浸泡法提取野生型與GhrbcMT干涉株系的葉片葉綠素進(jìn)行含量分析。結(jié)果顯示, GhrbcMT蛋白質(zhì)序列存在多個(gè)潛在磷酸化與糖基化位點(diǎn), Loop結(jié)構(gòu)占56.94%,構(gòu)象靈活。GhrbcMT基因在棉花葉片中特異性表達(dá), GhrbcMT干涉株系的GhrbcMT表達(dá)水平顯著降低,棉花出現(xiàn)明顯的生長(zhǎng)緩慢、節(jié)間距縮短、植株矮小、花藥敗育等表型, GhrbcMT基因表達(dá)水平的降低對(duì)棉花植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和育性具有顯著影響。該研究通過(guò)對(duì)1,5-二磷酸核酮糖加氧酶/羧化酶大亞基甲基轉(zhuǎn)移酶功能初步探究,為進(jìn)一步探究植株生長(zhǎng)發(fā)育和育性調(diào)控機(jī)理提供參考。
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