[发明专利]甜菜单体附加系M14品系小G蛋白基因及其编码的氨基酸序列和引物

说明书

技术领域

本发明涉及一种甜菜的小G蛋白基因及其编码的氨基酸序列和引物。

背景技术

GTP结合调节蛋白(简称为G蛋白)是活细胞内一类具有重要生理调节功能的蛋白质，在细胞分离、分化及细胞信号转导过程中起重要的调节作用。小G蛋白(small G protein)为G蛋白的一类，能结合GTP或GDP，呈现活化状态，可以启动不同的信号传递。当G蛋白处于非活化状态，正常的GTP酶循环被打乱，生物体就可能表现出异常的生理生化变化。小G蛋白是囊泡运输的分子开关，它与其上游调控子和下游特定的效应子相互作用，并与GTP的结合和水解过程相偶联，在囊泡的形成、转运、粘附、锚定、融合等不同阶段发挥作用；小G蛋白还参与细胞的胞吞运输途径、生物合成运输途径以及极性分泌过程；另外，小G蛋白基因是参与内质网到高尔基体运输过程的必需基因，植物中的小G蛋白基因还可能参与细胞的细菌病原反应。

甜菜单体附加系M₁₄品系(Chromosome 9 monosomic addition line of Betacorolliflora Zoss.in Beta vulgaris L.，VV+C₉，2n＝18+1)是一种甜菜无融合生殖品系，其染色体组成中除了18条栽培甜菜染色体(Beta vulgaris L.)外，还附加有野生白花甜菜(B.corollifiora Zoss.)9号染色体。由于无融合生殖子代的基因型与母本基因型精确相同，子代继承了母本固有的遗传特性，从而形成遗传上稳定的可由种子进行繁殖的无性系，由此可以保存优异的基因型，固定杂种优势，在农业生产中具有重要的意义。因此，甜菜单体附加系M₁₄品系是极其难得的克隆无融合生殖基因的材料。得到甜菜单体附加系M₁₄品系的小G蛋白基因及小G蛋白为研究小G蛋白在植物无融合生殖过程中所起作用奠定了物质基础。

发明内容

本发明提供了甜菜单体附加系M₁₄品系的小G蛋白基因及其编码的氨基酸序列和引物。本发明首先通过抑制消减杂交技术获得甜菜单体附加系M₁₄品系特异表达的小G蛋白基因的EST(Expressed Sequence Tag，基因表达序列标签)片段，再通过RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends，cDNA末端快速扩增法)技术获得该基因的cDNA全长序列，然后通过RT-PCR技术验证该基因的存在；并通过BLAST分析获得该基因编码蛋白质的信息。本发明甜菜单体附加系的小G蛋白基因cDNA序列全长1081bp，其有意链中G、A、T、C分别为220个(20％)、321个(30％)、325个(30％)、215个(20％)，在甜菜单体附加系M₁₄品系的基因组中有6个拷贝。在该基因全长cDNA序列的190bp处有起始密码子ATG，在796bp处有终止密码子TGA；具有609bp完整的开放读码框，所编码的小G蛋白有202个氨基酸，分子量为22.5kD，等电点为5.89；具有GTP结合蛋白的4个典型结构和小G家族成员特有的YYRGA结构域。此外，还设计了引物F₂₇、F₈₂和R₁₀₂₉。

本发明从甜菜单体附加系M₁₄品系中分离得到的小G蛋白基因所编码的蛋白参与启动与细胞分离和分化有关的信号传递。小G蛋白基因及小G蛋白的氨基酸序列的获得为研究小G蛋白在植物无融合生殖过程中所起作用奠定了基础，为克隆无融合生殖基因及无融合生殖的理论研究提供了重要的候选基因。

附图说明

图1是甜菜单体附加系M₁₄品系花蕾总RNA完整性1％琼脂糖凝胶电泳检测图，图2是普通栽培甜菜花蕾总RNA完整性1％琼脂糖凝胶电泳检测图，图3是以特异性引物F₈₂和R₁₀₂₉扩增全长cDNA 1％琼脂糖凝胶电泳检测图，图4是具体实施方式二编码的蛋白保守结构域分析图；图5是提取部分转化烟草植株的PCR检测图，图5中“M”泳道标样为Marker，“1”和“2”泳道标样为未转化植株DNA，“3”～“7”泳道标样为转化植株DNA，“8”泳道标样为阳性对照。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是从甜菜单体附加系M₁₄品系中获得小G蛋白基因的全长cDNA片段，具体方法如下：

1、分离甜菜花蕾的mRNA