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Association of expression amount and SNP of two candidate genes to tassel size in maize

两个相关基因表达量和SNP与玉米雄穗大小相关



全 文 :  Guihaia  Mar. 2016ꎬ 36(3):253-260
http: / / journal.gxzw.gxib.cn
http: / / www.guihaia-journal.com
DOI: 10.11931 / guihaia.gxzw201410030
任小丹ꎬ陈玲ꎬ杨琳ꎬ等. 两个相关基因表达量和 SNP 与玉米雄穗大小相关 [J]. 广西植物ꎬ 2016ꎬ 36(3):253-260
REN XDꎬCHEN LꎬYANG Lꎬet al. Association of expression amount and SNP of two candidate genes to tassel size in maize [J]. Guihaiaꎬ 2016ꎬ 36(3):253-260
两个相关基因表达量和 SNP与玉米雄穗大小相关
任小丹ꎬ 陈  玲ꎬ 杨  琳ꎬ 李晚忱ꎬ 付凤玲∗
( 四川农业大学 玉米研究所ꎬ 成都 611130 )
摘  要: 玉米雄穗通常较发达ꎬ散粉量大于授粉需要ꎬ过量消耗能量会影响光合产物向果穗的分配ꎬ过于发达
的雄穗还会影响群体透光性、降低光合效率ꎮ 生产实践和育种研究证明ꎬ由于雄穗大小与玉米籽粒产量负相
关ꎬ因此成为品种选育的间接选择指标ꎮ 该研究根据前人的报道ꎬ从 11个雄穗大小不同的玉米自交系中扩增
角蛋白相关蛋白基因 KAP5 ̄4和受体样蛋白激酶基因 CLV1 的基因组序列ꎬ多重比较后用以分析其开放阅读
框、保守结构和单核苷酸多态性ꎬ用荧光实时定量 PCR 检测其在雄穗原基中的差异表达ꎬ并与雄穗分枝数和
雄穗干重两个度量雄穗小的指标进行了相关分析ꎮ 结果表明:KAP5 ̄4 基因的相对表达量与雄穗分枝数( r =
0.77ꎬP<0.01)和雄穗干重正相关( r= 0.83ꎬP<0.01)ꎮ 11个自交系的 CLV1 基因开放框在 2 104 bp存在单核苷
酸多态性ꎬ其中 5个自交系的 2 014~2 016 bp核苷酸组成密码子 GACꎬ编码受体样蛋白第 702 位酸性的天冬
氨酸ꎬ另 6个自交系的 2 014~ 2 016 bp核苷酸组成密码子 AACꎬ编码受体样蛋白第 702 位极性天冬氨酰胺ꎮ
在前 5个自交系中ꎬCLV1 基因的相对表达量与雄穗分枝数( r = -0.92ꎬ P<0.01)和雄穗干重( r = -0.91ꎬ P<
0.05)负相关ꎻ而在后 6个自交系中ꎬ仅与雄穗干重负相关( r=-0.91ꎬ P<0.05)ꎮ 综上所述ꎬKAP5 ̄4和 CLV1基
因的表达和单核苷酸多态性与玉米雄穗大小关系密切ꎬ可开发功能性的 DNA 标记用于玉米育种的分子标记
辅助选择ꎮ
关键词: 差异表达ꎬ 角蛋白伴侣基因ꎬ 玉米ꎬ 受体类蛋白激酶ꎬ 雄穗大小
中图分类号: Q945.4ꎬ Q949.9    文献标识码: A    文章编号: 1000 ̄3142(2016)03 ̄0253 ̄08
Association of expression amount and SNP of
two candidate genes to tassel size in maize
REN Xiao ̄Danꎬ CHEN Lingꎬ YANG Linꎬ LI Wan ̄Chenꎬ FU Feng ̄Ling∗
( Maize Research Instituteꎬ Sichuan Agricultural Universityꎬ Chengdu 611130ꎬ China )
Abstract: Maize tassel usually sheds powders much more than the requirement of pollination. The overdeveloped tassel
not only consumes excessive energyꎬ preventing the transferring of photosynthate to the developing earꎬ but also decrea ̄
ses the sunlight transmittance of the populationꎬ resulting in photosynthetic rate decrease. Thereforeꎬ tassel size becomes
an indirect selection criterion in maize variety selection because its negative correlation with grain yield was found in
maize production practice and breeding study. According to previous reportsꎬ the genomic sequences of the keratin ̄asso ̄
ciated protein gene KAP 5-4 and the receptor ̄like protein kinase gene CLV1 were amplified piece by piece from eleven
maize inbred lines with different tassel sizeꎬ and used for the analysis of multiple alignmentꎬ open reading framesꎬ do ̄
main structuresꎬ and single nucleotide polymorphism. Their differential expressions in tassel primordial among these in ̄
bred lines were detected by fluorescence real ̄time quantitative PCRꎬ and used for correlation analysis with tassel size
收稿日期: 2014 ̄12 ̄20    修回日期: 2015 ̄03 ̄26
基金项目: 国家自然科学基金(31071433)[Supported by the National Natural Science Foundation of China(31071433)]ꎮ
作者简介: 任小丹(1989 ̄)ꎬ女ꎬ新疆石河子人ꎬ 硕士研究生ꎬ研究方向为植物分子生物学ꎬ(E ̄mail)1035775907@ qq.comꎮ
∗通讯作者: 付凤玲ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向为玉米遗传育种与生物技术ꎬ(E ̄mail)ffl@ sicau.edu.cnꎮ
measured by number of primary branch and dry weight of tassel. The results showed that the relative expression amount
of the KAP 5-4 gene was positively correlated with number of primary branch(r=0.77ꎬ P<0.01) and dry weight of tassel
(r=0.83ꎬ P<0.01). A single nucleotide polymorphism at the 2 104 bp base of the open reading frame of the CLV1 gene
from eleven maize inbred lines consisted codon GAC encoding acidic aspartic acid at the 702nd site of the receptor ̄like
protein kinase at the 2 104 to 2 016 bp base in five of the inbred linesꎬ and consisted codon AAC encoding polar aspara ̄
gine at the same site in the other six inbred lines. The relative expression amount of the CLV1 gene was negatively corre ̄
lated with number of primary branch (r=-0.92ꎬ P<0.01) and dry weight of tassel (r=-0.91ꎬ P<0.05) within the for ̄
mer five inbred linesꎬ and negatively correlated only with dry weight of tassel (r=-0.91ꎬ P<0.05) within the later six
inbred lines. It was concluded that the expression and single nucleotide polymorphism of the KAP 5-4 and CLV1 genes
were closely associated with tassel size of maize inbred linesꎬ and functional DNA markers can be developed for DNA
marker ̄assisted selection in maize breeding.
Key words: differential expressionꎬ keratin ̄associated proteinꎬ maizeꎬ receptor ̄like protein kinaseꎬ tassel size
    玉米雄穗通常比较发达ꎬ散粉量大于授粉需要ꎬ
过量消耗能量会影响光合产物向果穗的分配ꎬ过于
发达的雄穗还会影响群体透光性、降低光合效率
(Gue et alꎬ1996)ꎮ 前人研究表明ꎬ雄穗大小与玉米
籽粒产量负相关(Lambert & Johnsonꎬ1978ꎻ Geraldi
et al等ꎬ1985ꎻ Fischer et alꎬ1987ꎻ Bodi et alꎬ2008)ꎮ
玉米生产和育种实践证明ꎬ在授粉前部分去除雄穗
或选择小雄穗品种ꎬ均可显著提高籽粒产量(Sube ̄
diꎬ1996ꎻ Upadyayula et alꎬ2006ꎻ Duvick et alꎬ1999ꎻ
Neto & Filhoꎬ2000)ꎮ 在美国等玉米生产较为发达
的国家和地区ꎬ推广玉米杂交种的雄穗一般较小
(Duvick & Cassmanꎬ1999ꎻ Neto & Filhoꎬ2000)ꎮ 而
在发展中国家ꎬ逆境胁迫是玉米生产的主要限制因
素ꎬ适当大小的雄穗可保证授粉所需的花粉量ꎬ具有
一定的稳产作用(Monneveux et alꎬ2008ꎻ Tiwari et
alꎬ2004)ꎮ 因此ꎬ虽然雄穗大小并不是玉米籽粒产
量的构成因素ꎬ但在育种中常被用作间接选择指标ꎬ
一般以雄穗分枝数和雄穗干重来度量ꎮ 然而ꎬ雄穗
大小的遗传性质也很复杂ꎬ是一个受众多基因调控
的数量性状ꎮ 现已发现 ba2 ( barren stalk 2)、 bif2
(barren inflorescence 2)、bd1( branched silkless 1)、
fe2(fasciated ear 2)、ra1(ramosal 1)、ra2(ramosa 2)、
ra3(ramosa 3)、Ts6(Tassel seed 6)、 td1( thick tassel
dwarf 1)等多个染色体位点ꎬ均与玉米雄穗分生组
织发育和形态建成有关 ( Vollbrecht et alꎬ 2005ꎻ
Bommert et alꎬ2005ꎻ Bortiri et alꎬ2006ꎻ Chuck et alꎬ
2002ꎻ Irishꎬ 1997ꎻ Skirpan et alꎬ 2009ꎻ Taguchi ̄
Shibara et alꎬ2001)ꎮ 而且ꎬ与雄穗分枝数和雄穗重
相关的 QTL 位点也不少 (Upadyayula et alꎬ2006ꎻ
Mickelson et alꎬ2002)ꎮ 然而ꎬ这些染色体或 QTL位
点对雄穗大小的具体调控关系ꎬ却不甚了解ꎮ
在水稻上ꎬ与穗密度、穗粒数和穗直立性相关的
DEP1(Dense and Erect Panicle 1)基因与编码角蛋
白相关蛋白 5 ̄4(KAP 5 ̄4)的 QTL 位点 qPE9 ̄1 等
位ꎮ 进化分析还发现ꎬ其他温带谷物也具有相应功
能的等位基因ꎬ而且早在小麦与大麦分化前就已存
在(Huang et alꎬ2009ꎻ Kong et alꎬ2007ꎻ Yan et alꎬ
2007ꎻ Zhou et alꎬ2009)ꎮ FON1(Floral Organ Num ̄
ber 1)基因ꎮ FON1 基因与水稻花序分生组织的发
育ꎬ 以及后续的分枝、小穗和小花增殖相关ꎮ 该基
因与拟南芥编码富含亮氨酸重复受体蛋白激酶的
CLV1(CLAVATA1)基因高度同源(Chu et alꎬ2006ꎻ
Suzaki et alꎬ2004)ꎮ 在拟南芥上ꎬCLV / WUS 信号转
导途径被证实参与细胞分裂的调节ꎬ进而调控茎端
分生组织的增殖和花芽的分化(Dievarta et alꎬ2003ꎻ
Godiard et alꎬ2003ꎻ Schoof et alꎬ2000ꎻ Suzaki et alꎬ
2006ꎻ Torriꎬ2004)ꎮ
本研究根据同源比对结果ꎬ克隆与水稻 DEP1
和 FON1基因同源的玉米基因 KAP5 ̄4 和 CLV1ꎬ检
测其在雄穗发育过程中的差异表达ꎬ以及在雄穗大
小差异明显自交系间的单核苷酸多态性(single nu ̄
cleotide polymorphismꎬ SNP)ꎬ分析其与雄穗分枝数
和雄穗干重的相关性ꎮ
1  材料与方法
1.1 田间鉴定与样品制备
2010-2011年ꎬ按随机区组设计、3 次重复种植
雄穗大小及其他农艺性状差异明显的 11 个玉米自
交系ꎮ 取六叶期脚叶ꎬ用 DNA quick Plant System试
剂盒(Tiangenꎬ北京)提取基因组 DNAꎮ 在顶端分生
组织伸长期ꎬ每小区随机取样 3 株ꎬ解剖雄穗原基ꎬ
452 广  西  植  物                                  36卷
用 Eeasy Spin Plant RNA Mini Kit试剂盒(Aidlabꎬ北
京)提取总 RNAꎬ并用 PrimeScript RT Reagent Kit试
剂盒(TakaRaꎬ大连)立即反转录成 cDNAꎮ 授粉后 2
dꎬ每小区随机抽样 5 株收获雄穗ꎬ调查雄穗分枝数
后 105 ℃杀青 1 hꎬ95 ℃烘干至恒重ꎬ调查雄穗干重ꎮ
1.2 多重比较和保守结构域预测
从 NCBI 数据库(http: / / www.ncbi.nlm.nih.gov /
guide / )下载水稻 DEP1和 FON1基因的推导氨基酸
序列 GI: 208293844和 GI: 75112604)ꎬ以此为探针
从 UniProt数据库( http: / / www. uniprot. org)搜索玉
米推导氨基酸序列ꎮ 先用 MEGA 5.05 软件( http:
www.megasoftware.net / index.php)与模式植物的同源
序列进行多重比较ꎬ 然后用 Sanger Pfam 25.0 软件
(http: / / pfam.sanger.ac.uk)预测保守结构域ꎮ
1.3 KAP5 ̄4和 CLV1基因组序列的 SNP分析
根据与水稻 DEP1和 FON1 基因推导氨基酸序
列的同源比对结果ꎬ分别设计 3 对 ( KF1:5′ ̄TC ̄
CTCGCTTCCTCATCCAGAC ̄3′ / KR1:5′ ̄GGTAGCCA ̄
CAGGTTGCCATAA ̄3′ꎻ KF2:5′ ̄GGTTGAAGGGAG ̄
AAGGCTGAG ̄3′ / KR2: 5′ ̄GGTCATACATCGGTATT ̄
AGTGGG ̄3′ꎻ KF3:5′ ̄TACCGATGTATGACCTATAC ̄
TTGAT ̄3′ / KR3:5′ ̄CTTCTGGTGATATGGGATTTCTT ̄
3′)和 2 对 ( CF1:5′ ̄TCGGCTCCACTTCCACTGGTC ̄
TA ̄3′ / CR1: 5′ ̄CGACAACACGATCAATCCCAAAC ̄
3′ / CF2: 5′ ̄CGTGCTCTTTCACCCTGTCA ̄3′ / CR2: 5′ ̄
TCATGGTTCCAGAGTCCCG ̄3′)特异 PCR 引物ꎬ以
11个玉米自交系的基因组 DNA 为模板ꎬ用 Prime ̄
STAR HS DNA聚合酶(TakaRaꎬ大连)ꎬ分段扩增玉
米 KAP5 ̄4和 CLV1基因ꎮ PCR温度循环为 94 ℃变
性 1 minꎻ94 ℃变性 10 sꎬ按不同引物的退火温度退
火 30 sꎬ72 ℃延伸 2 minꎬ循环 35 次ꎻ72 ℃延伸 5
minꎮ 扩增产物用 7%琼脂糖凝胶分离ꎬUniversal
DNA纯化试剂盒 ( Tiangenꎬ北京)回收ꎬ用 Taq 酶
(TaKaRaꎬ大连)在 3′ ̄端加(A)尾后ꎬ插入 pMD19 ̄T
质粒(TakaRaꎬ大连)ꎬ分别在 Majorbio(上海)和 Si ̄
noGenoMax(北京)重复测序 2 次ꎮ 用 NCBI 网站
(http: / / www. ncbi. nlm. nih. gov / gorf / gorf. html)的开
放阅读框分析软件 ORF finder 查找开放阅读框ꎬ再
用 DNAMAN 软件(http: / / www. lynnon. com)进行多
重比较ꎬ分析两个基因在 11个自交系间的 SNPꎮ
1.4 荧光实时定量 PCR
根据测序结果ꎬ分别设计特异 PCR 引物(KF4:
5′ ̄CCCACTAATACCGATAACGAAG ̄3′ / KR4: 5′ ̄CA ̄
ATGGCAGGAACAGCAGA ̄3′ꎻ CF3:5′ ̄TCAGATTGA ̄
CAACAACAGC ̄3′ / CR3:5′ ̄GGAGAAACGGTACATG ̄
GT ̄3′)ꎬ用 SsoFast EvaGreen Supermix 反应体系
(Bio ̄Radꎬ美国)和 iQTM 5 荧光定量 PCR 仪 ( Bio ̄
Radꎬ美国)ꎬ分别扩增 KAP 5 ̄4 和 CLV1 基因的 103
bp 和 75 bp片段ꎬ分析雄穗发育中两个基因在 11个
自交系间的表达差异ꎬ并用引物 GR(5′ ̄CCATCACT ̄
GCCACACAGAAAC ̄3′) / GR(5′ ̄AGGAACACGGAA ̄
GGACATACCAG ̄3′)扩增 GAPDH 基因片段作内参ꎮ
10 μL反应体系含 SsoFast EvaGreen Supermix 5 μL、
稀释 cDNA 1 μL 和 10 pmol / μL 引物各 0.5 μLꎮ 温
度循环为 95 ℃变性 30 sꎻ95 ℃变性 5 sꎬ 60 ℃(KAP
5 ̄4) / 59 ℃ (CLV1)延伸 10 sꎬ循环 40 次ꎮ 最后一
次循环后ꎬ将温度以 0.5 ℃ / 10 s 的速度升至 95
℃ꎬ计算标准曲线ꎬ检测扩增产物的特异性ꎮ iQ 5系
统(Bio ̄Radꎬ美国)自带软件以绝对表达量最低的样
品为标准)ꎬ计算其他样品的相对表达量(Vandes ̄
ompele et alꎬ2002)ꎮ
2  结果与分析
2.1 玉米 KAP 5 ̄4和 CLV1基因的同源性比较
KAP5 ̄4基因的开放阅读框长 1 227 bpꎬ编码蛋
白长 408个氨基酸ꎮ 多重比较表明ꎬKAP5 ̄4基因的
编码蛋白与水稻 DEP1基因(gi: 208293844)的推导
氨基酸序列具有 51%的同源性ꎮ 进化树分析表明ꎬ
植物 KAP5 ̄4蛋白质家族可分为单子叶和双子叶两
个明显的亚家族(图 1)ꎮ 第 26至第 98 位氨基酸的
多肽序列包含一个 G ̄蛋白 γ ̄样结构域ꎬ在物种间高
度保守(图 2)ꎮ
CLV1基因的开放阅读框长 2 619 bpꎬ编码蛋白
长 872 个氨基酸ꎬ包含 1 个富含亮氨酸重复的胞外
结构域、1个小的跨膜结构域和 1 个细胞质丝氨酸 /
苏氨酸蛋白激酶结构域(图 3)ꎮ 多重比较表明ꎬ其
推导氨基酸序列与高粱(gi: 242073424)和大麦(gi:
326531976)受体样蛋白激酶 1(CLV1)高度同源ꎬ但
与水稻 FON1基因(gi: 75112604)推导蛋白的氨基
酸序列却只有 31%的同源性ꎮ 进化树分析表明ꎬ12
个植物物种的 CLV1 基因间没有明显的亚家族划分
(图 4)ꎮ
2.2 CLV1基因基因组序列 SNP
通过多重比较ꎬ在 11个自交系间未发现 KAP 5 ̄
4基因的基因组序列内存在一致性的 SNPꎮ 但在 11
5523期                任小丹等: 两个相关基因表达量和 SNP 与玉米雄穗大小相关
图 1  玉米与其他 6种植物角质蛋白相关蛋白 5 ̄4(KAP5 ̄4)进化树
Fig. 1  Phylogenetic tree of keratin ̄associated protein 5 ̄4 (KAP 5 ̄4) among maize and six other plant species
个自交系 CLV1基因的基因组序列第 2 104 bp 存在
SNPꎮ 自交系“郑 58”、“Mo17”、“178”、“478”和“自
330”第 2 104 bp 碱基为鸟嘌呤(G)ꎬ组成密码子
GACꎬ编码的 702 位氨基酸为天冬氨酸ꎮ 自交系
“R08”、“昌 7 ̄2”、 “丹 340”、 “苏 37”、 “ ES40”和
“RP125”第 2 104 bp 碱基为腺嘌呤(A)ꎬ组成密码
子 AACꎬ编码的 702 位氨基酸为天冬酰胺(图 5)ꎮ
根据图 3所示的结构预测ꎬ702 位氨基酸正是 CLV1
蛋白丝氨酸 /苏氨酸蛋白激酶结构域的质子受体ꎮ
2.3 KAP 5 ̄4 和 CLV1 基因的差异表达及其与雄穗
大小的相关性
KAP 5 ̄4和 CLV1 基因在雄穗原基中的相对表
达量在 11个自交系间差异明显(图 6ꎬ图 7)ꎮ 值得
注意的是ꎬCLV1 基因在第 2 104 bp 碱基为鸟嘌呤
(G)的 5 个自交系中的相对表达量ꎬ均低于其他 6
个第 2 104 bp碱基为腺嘌呤(A)的自交系ꎮ 可能是
该位点的碱基替代引起了基因表达的下调ꎬ或是酸
性天冬氨酸与极性天冬酰胺的差异对基因表达的反
馈调节ꎮ
相关分析表明ꎬKAP 5 ̄4 基因在伸长期雄穗原
基中的相对表达量ꎬ与雄穗分枝数 ( r = 0. 77ꎬP <
0.01)和雄穗干重( r= 0.83ꎬP<0.01)正相关ꎮ 然而ꎬ
CLV1基因相对表达量与雄穗分枝数( r = -0.17ꎬP>
0.05)和雄穗干重( r= -0.25ꎬP>0.05)的相关性不显
著ꎮ 这一基因序列 SNP 造成氨基酸序列第 702 位
酸性天冬氨酸与极性天冬酰胺的差异ꎬ可能影响其
质子受体的活性(图 5)ꎮ 因此ꎬ将第 702 位氨基酸
为天冬氨酸的 5个自交系和第 702位氨基酸为天冬
酰胺的 6 个自交系ꎬ分别对 CLV1 基因相对表达量
与雄穗大小进行相关分析ꎮ 在自 330、478、郑 58、
Mo17和 178五个自交系中ꎬCLV1 基因相对表达量
与雄穗分枝数( r = -0.92ꎬP<0.01)和雄穗干重( r =
-0.91ꎬP<0.05)负相关ꎮ 在丹 340、昌 7 ̄2、RP125、苏
37、ES40和 R08六个自交系中ꎬCLV1 基因相对表达
量与雄穗干重( r= -0.91ꎬP<0.05)负相关ꎬ而与雄穗
分枝数的相关性仍不显著( r= -0.62ꎬP>0.05)ꎮ
3  讨论
KAP5 ̄4基因首先发现于哺乳动物ꎬ是 KAP ty
家族 5的成员ꎬ编码角质蛋白相关蛋白ꎬ是发基质的
组成成分 (Wu et alꎬ 2008)ꎮ 在水稻上发现ꎬ与
KAP5 ̄4 同源的 DEP1 基因与穗大小密切相关
(Huang et alꎬ 2009ꎻ Kong et alꎬ 2007ꎻ Yan et alꎬ
2007ꎻ Zhou et alꎬ2009)ꎮ The feedback regulation of
another ortholog 与 CLV1同源的 CLV3基因发现有反
馈调节现象ꎬ而且与拟南芥顶端分生组织的增殖和
分化有关(Brand et alꎬ2000)ꎮ 在本研究中ꎬKAP 5 ̄4
基因的相对表达量与雄穗大小正相关(图 6)ꎮ 根据
结构域预测ꎬ玉米及其他 6 种植物的 KAP5 ̄4蛋白ꎬ
均包含一个高度保守的 G ̄蛋白 γ ̄样结构域ꎮ 这些
结果说明ꎬKAP5 ̄4蛋白在植物中可能是一种调节蛋
白ꎬ而不是发基质的组成成分ꎮ
本研究克隆的 CLV1 基因ꎬ位于第 10 染色体第
125009858 至 125013205 bpꎮ 在第 5 染色体第
121675658至 121681684 bpꎬ还有另外一个同源基
因(GRMZM2G300133)ꎬ通过重穗型突变鉴定为 td1
(thick tassel dwarf1)ꎮ 这一突变体的雄穗顶端分生
组织发育不良ꎬ造成穗轴缩短、小穗增密、颖片和雄
蕊增生等畸形(Bommert et alꎬ2005)ꎮ 在本研究中ꎬ
11个雄穗大小不同自交系的 CLV1 基因相对表达量
与其雄穗大小相关性不显著ꎬ但根据其 2 104 bp 的
SNP 将 11个自交系分为两组后再作相关分析ꎬ却发
现存在显著的负相关关系(图 7)ꎬ说明 CLV1基因可
652 广  西  植  物                                  36卷
图 2  玉米与其他 6种植物角质蛋白相关蛋白 5 ̄4(KAP5 ̄4)的氨基酸序列多重比较  黑色背景表示完全(100%)保守ꎻ
深灰背景表示高度(75%)保守ꎻ 浅灰背景表示中度(50%)保守ꎻ 白色背景表示低度(25%)保守ꎮ
Fig. 2  Muliple alignment of amino acid sequence of KAP 5 ̄4 protein in maize and other six plant species  Black background
indicates completely conservative (100%)ꎻ Dark grey background indicates highly conservative (75%)ꎻ Light grey background indicates
moderate conservative (50%)ꎻ White background indicates low conservative (25%).
能与玉米雄穗发育存在密切关系ꎮ 拟南芥与 CLV1
同源的基因ꎬ编码富含亮氨酸重复的受体样蛋白激
酶ꎬ参与 CLV / WUS信号转导ꎬ通过对细胞分裂的负
调控ꎬ对茎顶端分生组织的细胞增殖和分化起重要
7523期                任小丹等: 两个相关基因表达量和 SNP 与玉米雄穗大小相关
图 3  玉米 CLV1蛋白的域结构  SP: 信号肽ꎻ LRR domain: 富含亮氨酸重复结构域ꎻ
TM: 跨膜结构域ꎻ Ser / Thr kinase: 丝氨酸 /苏氨酸蛋白激酶ꎮ
Fig. 3  Domain structure of maize CLV1 protein  SP. Signal peptideꎻ LRR domain. Leucine ̄rich repeat domainꎻ
TM. Transmembrane domainꎻ Ser / Thr kinase. Serine / threonine protein kinase.
图 4  玉米与其他 7种植物受体样蛋白激酶 1(CLV1)进化树
Fig. 4  Phylogenetic tree of receptor ̄like protein kinase gene CLV1 among maize and seven other plant species
图 5  11个玉米自交系 CLV1基因第 2 104 bp碱基 SNP
Fig. 5  Single nucleotide polymorphism at the 2 104th bp of
gene CLV1 among the eleven maize inbred lines
调控作用(Dievarta et alꎬ2003ꎻ Godiard et alꎬ2003ꎻ
Schoof et alꎬ2000ꎻ Suzaki et alꎬ2006ꎻ Torri ꎬ2004ꎻ
Trotochaud et alꎬ1999)ꎮ 水稻与 CLV1 同源的 FON1
基因ꎬ也发现参与花序分生组织的发育ꎬ以及后续的
分枝、小穗和小花分生组织的增殖(Chu et alꎬ2006ꎻ
Suzaki et alꎬ2004)ꎮ
参考文献:
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Fig. 6  Relative expression of gene KAP5 ̄4 in tassel primordial and its correlation with tassel character
图 7  CLV1基因在雄穗原基中的相对表达量与雄穗性状的相关性
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