李娟¹ , 阳文龙² , 刘冬成² , 孙家柱² , 詹克慧³ , 贺利雄¹ , 张爱民²

1 湖南农业大学生命科学学院, 长沙, 410128;
2 中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室, 北京, 100101;
3 河南农业大学农学院, 郑州, 450002

作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2015 年, 第 13 卷, 第 6 篇   doi: 10.13271/j.mpb.013.000518
收稿日期: 2014年04月23日    接受日期: 2014年09月02日    发表日期: 2014年11月22日

这是一篇《分子植物育种》印刷版的数字优先出版(Online Publishing in Advance)论文，如果需要下载阅读全文，请您订阅。

COI1 (coronatine-insensitive 1)基因是茉莉素信号传导中起关键作用的基因，与植物的抗病性、花粉育性密切相关。为探讨COI1与小麦K型细胞质雄性不育性之间的关系，本研究从小麦K型细胞质雄性不育系豫麦3号中同源克隆得到COI1基因的三个拷贝。该基因大小为2.8 kb，开放阅读框为1 761 bp，编码586个氨基酸残基的蛋白，含有COI1蛋白典型的F-box和LRR保守结构域。进化分析结果表明COI1基因的三个拷贝分别与来自小麦祖先种乌拉尔图小麦、拟斯卑尔脱山羊草和粗山羊草、大麦以及短柄草的COI1亲缘关系较近，而与拟南芥、大豆、黄瓜等的COI1亲缘关系较远。利用中国春缺体四体系统进行染色体定位分析，发现它们分别定位于小麦4A、4B、4D染色体上。对COI1基因在小麦品种中国春的根、茎、叶和幼穗中的表达模式分析发现三个拷贝呈组成型表达，但幼穗中TaCOI1A的表达量明显高于TaCOI1B和TaCOI1D。在不育系、保持系和F₁代不同发育时期的花药中，COI1基因的三个拷贝在不育系单核期花药的表达量明显高于保持系，在二核期至三核期(不育系花粉败育的关键时期)，TaCOI1B和TaCOI1D在不育系和保持系中的表达趋势一致，而TaCOI1A在不育系中的表达呈上调趋势，在保持系和F₁代中的表达呈下调趋势，说明TaCOI1A基因在不育系和可育系(保持系和F₁代)花药中的表达有明显差异，可能跟不育系的花粉败育有关。

小麦；K型细胞质；细胞质雄性不育性；COI1；克隆；表达分析