夏 雪 马晨雨 白青河 冯园园 王顺友 王 喜 周青利 席章营

河南农业大学农学院 / 小麦玉米作物学国家重点实验室, 河南郑州450002

玉米籽粒发育相关基因ZmMADS-RIN的克隆及表达分析

夏 雪 马晨雨 白青河 冯园园 王顺友 王 喜 周青利 席章营*

河南农业大学农学院 / 小麦玉米作物学国家重点实验室, 河南郑州450002

玉米籽粒发育及产量是玉米重要的经济性状。本研究以玉米骨干自交系郑58为试材, 采用同源克隆法得到一个与玉米籽粒发育相关的基因ZmMADS-RIN。该基因的cDNA全长859 bp, 开放阅读框为768 bp, 编码255个氨基酸, 与玉米B73中所对应的cDNA的编码区序列相比, 共有6个SNP位点的差异, 3个氨基酸残基发生了变化。生物信息学分析表明, ZmMADS-RIN蛋白的相对分子量为29.23 kD, 理论等电点为8.84, 是一种亲水性蛋白, 不含信号肽序列, 也不含跨膜结构; 具有5个磷酸化位点; 二级结构中含有50.20%的α-螺旋(alpha helix)、27.45%的无规则卷曲(random coil)、14.51%的延伸链(extended strand)和7.84%的β-转角(beta turn)。该蛋白位于细胞核内; 其氨基酸序列中含有高度保守的MADS结构域、相对保守的K结构域、低保守的I结构域和最不稳定的C结构域, 是典型的MIKC 型MADS-box蛋白; 系统进化树分析表明, ZmMADS-RIN蛋白属于AGL6分支, 与水稻基因OsMADS6的相似性最高, 为89%。ZmMADS-RIN基因在玉米自交系郑58的籽粒中特异表达, 在根及不同时期的叶片中没有检测到表达信号。荧光定量PCR结果显示, ZmMADS-RIN基因的表达量在玉米籽粒发育的不同阶段呈一定规律的变化, 在授粉后0~20 d, 呈上调表达趋势, 授粉后25 d表达量迅速下降至较低水平, 而在授粉后30~40 d则检测不到其表达。推测该基因可能与玉米籽粒的发育有关。……