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小麦雄性不育系中TaPDC-E1α及其调节酶基因的表达特征

张龙雨;袁蕾;杨书玲;张改生;王俊生;宋瑜龙;赵卓军;牛娜;马守才

【摘要】Todeeplystudythemechanismofmalesterilityinducedby

gametocideSQ-1inwheat(TriticumaestivumL.),weisolatedTaPDC-E1α

geneusingsilconcloningtechnique.Theopenreadingframeofthisgene

is1401bpinlength,putativelyencoding388aminoacids.Thisgene

possessestheconservedTPPdomains.Twopotentialphosphorylationsites

ofserineresiduesmightbepresentintheTaPDC-E1αproteinof

wheat.Accordingtosemi-quantitativeRT-PCRanalysis,theexpression

levelsofTaPDC-E1αinthephysiologicalandgeneticmalesterilelines

werelowerthanthoseinfertilelines.Comparedwithfertilelines,the

expressionofPDKwasobviouslydown-regulatedinthephysiologicalmale

sterilelineinducedbySQ-1.However,PDKgenewashighlyexpressedin

thegeneticmalesterilelines.TheexpressionlevelsofPDPgenewere

similarinfertileandmale-sterilelines.Theseresultssuggestthatthe

pathwayofenergymetabolismofsterilelineinducedbySQ-1ismore

susceptiblethanthatofgeneticmale-sterileline.Theupstreamsignal

mechanismofmediatingPDKgenemaybeinconsistentbetweenmale-

sterilelineinducedbySQ-1andgeneticmale-sterileline.%为进一步研究杀

雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育的机制,采用电子克隆的方法分离TaPDC-E1α基因,

并利用半定量RT-PCR技术分析该基因及其调节酶基因PDK和PDP的表达特性.

结果表明,TaPDC-E1α基因编码388个氨基酸,具有TPP保守结构域,可能存在2

个丝氨酸磷酸化位点;与可育系相比,TaPDC-E1α基因在生理型不育系和遗传型不

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育系中表达下调;PDK基因在生理型不育系中表达下调,而在遗传型不育系中表达上

调;PDP基因在可育系及不育系中的表达趋势无明显变化.表明经杀雄剂SQ-1诱导

形成的生理型不育系在败育过程中其能最代谢途径更容易受到影响,推测对PDK基

因进行调节的上游信号机制在小麦生理型不育系与遗传型不育系中可能不一致.

【期刊名称】《作物学报》

【年(卷),期】2011(