水稻 玆SSG58 的進化分析及其擬南芥同源基因 ATG58 的組織表達模式

于東明 李筱雨 孫申領 孫炎鋒 王偉 呂東 苗琛

摘要 [目的]查找水稻 RSSG58 在擬南芥中的同源基因并觀察其組織表達模式。[方法]利用相關基因信息學網站構建水稻 RSSG58 的基因進化樹，構建其同源基因 ATG58：：GUS定位載體轉入擬南芥，觀察分析ATG58 的組織表達模式。 [結果]進化樹和序列對比發現ATG58與RSSG58 具有較高的序列相似性，GUS定位遺傳材料顯示 ATG58在多種組織都有表達，在生長發育早期的根、子葉、下胚軸、胚芽表達量相對較高，在生殖發育階段的花苞和花藥內優勢表達，ATG58與RSSG58具有相似的GUS 定位組織表達模式。[結論] ATG58 是水稻 RSSG58 的同源基因，二者組織表達模式一致，這些結果為深入研究擬南芥 ATG58 和水稻 RSSG58 在雄配子發育過程中的作用及機制提供了基礎資料。

關鍵詞水稻；RSSG58；ATG58；β-葡萄糖苷酸酶（GUS）；組織表達；進化樹分析

中圖分類號S501文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）10-0126-03

Evolutionary Analysis of Rice RSSG58 and Tissue Expression Pattern Analysis of Its Arabidopsis Homologous Gene ATG58

YU Dongming，LI Xiaoyu，SUN Shenling，MIAO Chen* et al（Henan Provincial Key Laboratory of Plant Stress Biology，State Key Laboratory of Cotton Biology ，Henan University，Kaifeng，Henan 475001）

Abstract[Objective] To find the homologous gene of rice RSSG58 in Arabidopsis thaliana and observe its tissue expression pattern.[Method] The phylogenetic tree of rice RSSG58 was constructed by using the related gene informatics website.The homologous gene ATG58：：GUS locus was constructed into A.thaliana to observe and analyze the tissue expression pattern of ATG58.[Result] The phylogenetic tree analysis and sequence comparison showed that ATG58 had a highest sequence similarity with RSSG58.GUS locating genetic material showed that ATG58 was expressed in various tissues.The expression of ATG58 was relatively higher in root，cotyledon，hypocotyl and embryo of seedling stage，and it was superior to the buds and anthers in the reproductive development stage.ATG58 had similar GUS localization expression pattern with RSSG58.[Conclusion] ATG58 is the homologous gene of rice RSSG58，which is consistent with RSSG58 in the tissue expression pattern.These results provide a basis for further study of the role and mechanism of A.thaliana ATG58 and rice RSSG58 in the development of male gametes.

Key wordsOryza saliva L；RSSG58；ATG58；Betaglucuronidase（GUS）；Tissues expression；Phylogenetic tree analysis

水稻（Oryza saliva L）是一種重要的糧食作物，由于它具有較小的基因組（430 Mb），以及與其他禾本科植物較高的共線性，已經成為研究植物發育生物學和功能基因的重要單子葉模式生物[1]。模式植物水稻和擬南芥（Arabidopsis thaliana）基因組測序工作的完成為植物基因功能的研究提供了極大的便利。雙受精作用是被子植物自然分類群的獨有特征，精細胞（Sperm cells）在被子植物生殖發育過程中擔負著受精、識別以及遺傳物質傳遞等重要使命。前期已成功地分離出了批量的水稻生活精細胞[2]，并用抑制差減雜交（SSH）技術從水稻精細胞文庫中篩選到一些在精細胞中表達的基因[3-4]。其中

RSSG58 基因在精細胞中優勢表達，且其推測蛋白與擬南芥的肌球重鏈蛋白同源性較高，相關的研究也暗示了其可能在精細胞發育和受精過程中起關鍵作用。……