水稻HL—CMS育性恢復(fù)蛋白的原核表達及純化

傅靜 譚艷平 劉學(xué)群 王春臺

摘要：將水稻目地基因Rf6連接到載體PMD-18T上，測序正確后將目的片段連接到含有GST標簽的pGEX-6P-1原核表達載體上，確認正確的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到BL21菌株;通過LB培養(yǎng)至對數(shù)生長期后，加入IPTG進行誘導(dǎo)表達，經(jīng)SDS-PAGE和Western Blot檢測是否誘導(dǎo)出目的條帶，并且經(jīng)過Glutathione Resin親和層析系統(tǒng)純化及檢測。結(jié)果表明，20 ℃，4 h，0.3 mmol/L IPTG條件下可誘導(dǎo)出可溶性蛋白，經(jīng)純化得到可溶性帶GST標簽的融合蛋白。

關(guān)鍵詞：水稻;恢復(fù)基因（Rf6）;融合蛋白GST-RF6;原核表達

中圖分類號：S511;Q78 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：0439-8114（2015）23-6047-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.064

Prokaryotic Expression，Purification of Fertility Restoration Protein for HL-type Cytoplasmic Male Sterility in Rice

FU Jing， TAN Yan-ping， LIU Xue-qun， WANG Chun-tai

（HuBei Provincial Key Laboratory for Protection and Application of Special Plants in Wuling Area of China/Key Lab for Biotechnology of State Ethnic Affairs Commission， College of Life Science， South-Central University for Nationalities， Wuhan 430074， China）

Abstract：To achieve activated fertility restorarion protein in vitro， the gene of rice was cloned into PMD-18T for sequencing. Then the gene was connected with prokaryotic expression vector pGEX-6P-1 containing the GST-tag and the recombinant prokaryotic expression vector was transformed into E.coli strain BL21. The GST-tagged fusion protein was induced with IPTG in E.coli strain BL21，and confirmed by SDS-PAGE and Western Blot analysis. The results showed that of the soluble fusion protein was induced by 0.3 mmol/L IPTG at 20 ℃ for 4 h， was and purified by Glutathione resin.

Key words：rice; Fertility restoration-6（Rf6）; GST-Rf6 fusion protein;prokaryotic expression

細胞質(zhì)雄性不育（Cytoplasmic male sterility， CMS）不能產(chǎn)生有功能的花粉且具有母性遺傳的特征[1]。CMS是線粒體不育基因和核基因的互作所致[2]。一方面，在高等植物中CMS普遍存在[3-5]，其作為農(nóng)作物雜種優(yōu)勢利用的基礎(chǔ)，具有極其重要的生產(chǎn)利用價值;另一方面，它又是研究細胞質(zhì)遺傳、核質(zhì)互作和花藥發(fā)育的好材料[6]。

三系雜交水稻中，國際公認的細胞質(zhì)雄性不育水稻類型主要有包臺型、紅蓮型和野敗型3種。20世紀70年代初，武漢大學(xué)[7]采用常規(guī)水稻與野生稻品種互為父母本進行大量雜交，培育出紅蓮型雜交水稻。多年來，紅蓮型雜交水稻已經(jīng)在基礎(chǔ)性研究、應(yīng)用性研究和產(chǎn)業(yè)化等多方面取得了重要進展。

Huang等[8]發(fā)現(xiàn)只含有一個育性恢復(fù)基因Rf5或Rf6的雜交F1代花粉只有50%是正?？捎?，然而同時含有Rf5和Rf6的群體花粉有75%是正常可育，并對F2和BC1F1遺傳群體分析揭示Rf5與Rf6是兩個非等位基因，Rf6位于第8號染色體短臂的標記RM7037和RM22355之間。Rf5與Rf6分別獨立恢復(fù)HL-CMS水稻，模式是配子體恢復(fù)模式?！?br>