白玉婷¹ , 李强¹ , 冯玉梅² , 杨燕² , 李星聪¹ , 郭世华^1*

1 内蒙古农业大学农学院, 呼和浩特, 010019; 2 内蒙古农业大学生命科学学院, 呼和浩特, 010019
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19卷, 第 24 篇   
收稿日期: 2020年03月26日    接受日期: 2020年03月30日    发表日期: 2021年08月15日

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为了明确粳糯谷子 waxy 基因 DNA 全序列及其氨基酸序列多态性，以 3 份糯质和 2 份非糯谷子品种为材料，通过 Primer Premier 5.0 引物设计、PCR 扩增、目的片段纯化、阳性克隆和菌液 PCR 测序拼接，以Setaria italica v2.2 (Foxtail millet)基因为参考序列，分析参试材料间 waxy 基因全序列的多态性位点，利用在线 SMART (http://smart.embl-heidelberg.de/)分析预测其 waxy 氨基酸序列及其二级结构域。结果表明，(1) waxy 基因全序列总长度为 4 218 bp。5 份供试材料与参考基因序列比对共检测到 54 个突变位点，其中转换、颠换(易位)、插入和缺失突变依次分别为 24、19、5 和 6 个。(2) ‘公谷 68’、‘红粘谷’、‘赤谷 4 号’、‘赤谷 9 号’和‘杏黄粘’与参考基因序列比对分别含有 36、8、5、5 和 0 个差异位点，其中‘公谷 68’与参考基因组序列比对，存在 Intron 6 第 2 052 bp (T)和 Intron 9 第 2 883 bp (AGGTG)等 5 个插入，在 Intron 12 (3 602 bp)缺失 T，Intron 6 (2 109~2 125 bp)缺失 ACATTCTTTCAGACTGC 等 6 个缺失位点，以及 Intron 1 (396, 787 bp) (C-A)等12 个颠换，exon 1 (54, 68 bp) (A-G)等 12 个转换。‘红粘谷’Intron 6 在 2 078 bp (T-A)等含有 3 个颠换，以及exon 1 第 54 和 68 bp、Intron1 第 201 bp (A-G)等 5 个转换。(3)粳糯谷 waxy 基因序列比对中，‘公谷 68’、‘杏黄粘’和‘红粘谷’与非糯‘赤谷 4 号’分别含有 31、5 和 3 个多态性位点。(4)粳糯谷之间检测到 70 个氨基酸序列差异位点，其中‘公谷 68’与其余 4 份材料存在 69 个差异位点，‘杏黄粘’第 248 个氨基酸为 S (丝氨酸)，其余 4 份材料均为 N (天冬酰胺)。‘公谷 68’检测到 low complexity (51~67)、Pfam: Glyco_transf_5 (81~341)、Pfam: Glycos_transf_1 (385~524)、Pfam: Glyco_trans_1_4 (396~533)和 low complexity (580~604)等 5 个 waxy氨基酸序列二级结构域，‘红粘谷’、‘杏黄粘’、‘赤谷 4 号’和‘赤谷 9 号’均含有上述前 4 个结构域，但与‘公谷 68’结构域的氨基酸位置不同，其差异氨基酸数目依次分别为 0、1、0 和 12 个。

谷子(Setaria italica)；waxy 基因；全序列；多态性位点；氨基酸序列