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煙草ATP合酶F0部分4個亞基基因轉錄本編輯位點分析

2016-12-16 07:27瑤王3鐘思榮吳凌敏謝麗娟聶亞平周瑋王建革劉齊元
作物學報 2016年12期
關鍵詞:保持系密碼子亞基

陶 瑤王 瑜,3鐘思榮吳凌敏謝麗娟聶亞平周 瑋王建革劉齊元,*

煙草ATP合酶F0部分4個亞基基因轉錄本編輯位點分析

陶 瑤1王 瑜1,3鐘思榮1吳凌敏1謝麗娟1聶亞平1周 瑋2王建革4劉齊元1,*

1江西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院 / 作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點實驗室 / 江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點實驗室, 江西南昌330045;2湖南農(nóng)業(yè)大學植物保護學院 / 植物病蟲害生物學與防控湖南省重點實驗室, 湖南長沙 410128;3貴州省黔西南州農(nóng)業(yè)委員會,貴州興義 562400;4江西農(nóng)業(yè)大學園林與藝術學院, 江西南昌330045

RNA編輯是高等植物線粒體基因轉錄后表達調(diào)控的一種重要方式。為探究ATP合酶F0部分的4個亞基基因與植物雄性不育性的關系, 本研究以3個煙草雄性不育系(MS中煙90、MS云煙85和MS K326)及其同型保持系為供試材料, 比較分析atp6、atp9、orf25和orfB線粒體基因轉錄本的編輯位點。結果表明, orf25和orfB基因轉錄本在不育系和保持系中發(fā)生的編輯位點是一致的。atp6基因在不育系中未發(fā)生編輯, 在保持系中共有6處發(fā)生了RNA編輯。與保持系相比, atp9基因在不育系中除8處共同的C→T編輯外, 還缺少2個C→T的特異編輯位點, 其中1個導致氨基酸類型的改變。推測不育胞質因缺少特異的線粒體基因轉錄本編輯而導致煙草的細胞質雄性不育。

煙草; 細胞質雄性不育; ATP合酶; 亞基基因; RNA編輯

RNA編輯是指DNA轉錄成RNA后通過核苷酸的刪除、插入或替換等方式改變遺傳信息的一種普遍現(xiàn)象, 是線粒體基因轉錄后調(diào)控的重要過程,是對中心法則的重要補充[1]。RNA編輯現(xiàn)象普遍存在于植物、動物、微生物等各生物有機體中, 在細胞核、線粒體和葉綠體具有自身遺傳系統(tǒng)的細胞器中均可發(fā)生。植物線粒體 RNA編輯是具有普遍生物學意義的, 它的發(fā)現(xiàn)合理解釋了線粒體中存在的標準密碼使用規(guī)律不一致的現(xiàn)象[2]。研究表明, 絕大多數(shù)的 RNA編輯會導致氨基酸類型的改變, 進而使基因組的遺傳信息不斷豐富。編輯作用可構建或除去起始或終止密碼子, 改變轉錄本的長度[3]。此外, 蛋白質編碼區(qū)的編輯一定程度上還能提高轉錄本的穩(wěn)定性和編碼蛋白的疏水性, 由此可見RNA編輯已成為線粒體產(chǎn)生功能蛋白所必不可少的過程, 同時也成為細胞核調(diào)控線粒體基因表達的重要方式之一[4]。

細胞質雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)廣泛存在于高等植物中, 其在雜種優(yōu)勢利用和研究植物發(fā)育過程中核質互作方面具有重要的理論和實際意義[5-8]。國內(nèi)外大量研究結果表明, 不育和可育胞質的線粒體是有差別的, 隨著人們對植物生殖發(fā)育的分子生物學和植物雄性不育機制的深入研究, 使人們確信線粒體基因組分子內(nèi)或分子間頻繁重組所形成的異常嵌合基因或開放閱讀框是產(chǎn)生CMS的分子基礎。近年研究表明, CMS與高等植物線粒體基因的 RNA編輯有重要關系[9-10]。在 RNA編輯中由于堿基的插入、缺失或替代, 進而影響初始轉錄物的剪接和加工, 導致基因結構或表達調(diào)控模式改變, 或者形成嵌合基因等, 這些異常的編輯產(chǎn)物可能會導致線粒體功能不能正常發(fā)揮而形成CMS[11]。此外, 異常的ATP酶復合體也會導致線粒體的功能缺陷, 從而導致雄性不育[12-13]。atp6、atp9、orf25和orfB是組成線粒體ATP合酶F0部分的4個亞基, 而F0部分是ATP合酶酶蛋白的膜內(nèi)區(qū)域, 具有質子跨膜傳輸功能, 在線粒體合成ATP時起很重要的作用。多個物種的研究結果表明, ATP合酶 F0部分的4個亞基基因的RNA編輯與CMS之間存在著明顯的聯(lián)系。

劉海軍等[14]比較分析了大豆線粒體基因atp6的編輯位點與CMS的關系, 研究結果表明不育系比保持系中多3個編輯位點, 其中 2個位點導致了氨基酸類型的變化, 因此認為其可能與CMS有關。施真等[15]研究發(fā)現(xiàn)atp6基因轉錄本的RNA編輯導致的氨基酸變化與甜菜 CMS有一定關系。韓利濤等[16]對大豆N8855型CMS不育系與其保持系的atp6基因的 RNA編輯分析發(fā)現(xiàn), 在不育系與保持系的atp6-3基因保守區(qū)中均有 2個互不相同且編碼不同氨基酸的編輯位點, 推測這可能與大豆的CMS有關; Jiang等[17]對大豆的 atp9基因進行 RNA編輯分析,發(fā)現(xiàn)在 cDNA水平上不育系和保持系之間發(fā)生了2次C-U轉換, 導致二者編碼蛋白不同; Mouras等[18-20]對煙草轉入未編輯的atp9基因后, 獲得轉基因雄性不育煙草植株; 再對其轉入反義 atp9基因后, 轉基因雄性不育煙草的育性得到恢復。Nakajima等[21]研究表明, 胡蘿卜線粒體內(nèi)的orfB基因結構與花瓣表型及花的CMS性存在一定的相關性, 并且它的表達是由轉錄后水平來調(diào)節(jié)的。Das等[22]對秈稻不育系及其同型保持系的orfB基因進行RELP檢測, 結果表明在不育株系中的 orfB基因具有一個更長的轉錄本。

煙草是我國乃至世界重要的經(jīng)濟作物和植物分子領域常用的模式植物[23-25]。我們此前從DNA[26-27]和生物信息學[28-30]水平上部分報道過其 F0-ATP亞基基因與雄性不育性的關系, 本文以 3對煙草雄性不育系及其相應的保持系為材料, 研究其線粒體ATP合酶 4個亞基基因 F0部分 atp6、atp9、orf25和orfB的RNA編輯位點, 通過分析煙草CMS不育系和保持系中這些基因在轉錄水平和基因組水平的差異, 以期進一步探討它們與煙草 CMS性的關系,為研究煙草CMS分子機制奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

3對煙草細胞質雄性不育系及其同型保持系是MS中煙90 (MSzy90)和中煙90 (zy90); MS云煙85 (MSyy85)和云煙85 (yy85); MS K326 (MSK326)和K326。

1.2 煙草總DNA和RNA提取

取適量上述供試材料的花蕾, 采用CTAB改進法[31]提取總DNA; 采用試劑盒法[32]提取煙草總RNA。

1.3 引物設計

選取煙草線粒體 F0-ATP合酶 4個亞基基因atp6、atp9、orf25和orfB進行PCR擴增和測序, 擴增引物是根據(jù)NCBI中GenBank數(shù)據(jù)庫收錄的煙草線粒體完全基因組序列(登錄號為 BA000042), 利用Primer Premier 5.0軟件設計的(表1), 并由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。

表1 用于CMS相關線粒體基因擴增的特異引物Table 1 Special primers used to amplify mitochondrial genes related to CMS

1.4 PCR擴增與序列分析

反轉錄合成 cDNA第一鏈, 具體步驟如下: 取11 μL總RNA于PCR管中, 加入1 μL的Oligo dT Primer, 混勻后65℃水浴5 min, 迅速在冰上冷卻5 min后加入5×反應緩沖液4 μL, 1 μL RNase 抑制劑, 2 μL dNTPs, 2 μL逆轉錄酶AMV, 混勻后離心3~5 s, 42℃保溫60 min后90℃保溫10 min以終止反應, 冰上冷卻幾分鐘后于-20℃保存。

PCR擴增 DNA 體系(25 μL)含: 2×Taq PCR Master Mix 12.5 μL、上下游引物各 1 μL (5 μmol L-1)、模板1 μL和ddH2O 9.5 μL。PCR程序為94℃預變性3 min、94℃ 40 s、60℃ 30 s、72℃ 1 min、36個循環(huán)、72℃ 7 min。反應結束后4℃保存。PCR擴增cDNA體系(25 μL)同上, PCR程序為94℃預變性3 min、94℃ 40 s、55℃ 30 s、72℃ 1 min、40個循環(huán)、72℃ 7 min。反應結束后4℃保存。

擴增產(chǎn)物經(jīng) 1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(每個樣品重復 3次), 并由生工生物工程(上海)有限公司測序。用DNAMAN和BlastN等軟件對其核苷酸序列及編碼的氨基酸序列比對分析。

1.5 RNA編輯位點分析

比較DNA序列和cDNA序列的測序結果, 找出不育系及其保持系 4個目的基因轉錄本發(fā)生的編輯位點, 比較分析不育系和保持系目的基因在編輯位點上的差異。記發(fā)生編輯的為“+”, 未編輯的為“-”[33]。

2 結果與分析

2.1 線粒體基因的PCR擴增與序列分析

4個目的基因片段的PCR擴增產(chǎn)物在3種供試材料間不存在差異, 且與預期大小相吻合, 擴增效果較好(圖1)。PCR擴增后的測序結果表明, 獲得的atp6、atp9、orf25和orfB基因片段分別約為1300、338、837和604 bp, 且9個不育系與保持系樣品的重復測序結果均各一致。序列比對后發(fā)現(xiàn), 4個基因的保持系與GenBank中的基因序列相同; 但不育系較保持系和GenBank中的基因序列, 存在不同位點的堿基突變, atp6、atp9、orf25和orfB基因分別有6 (圖3)、1 (圖4)、2 (圖5)和1 (圖6)個該位點, 且在9個不育系樣品中的堿基突變位點完全相同, 而大多數(shù)位點的堿基突變都導致該位點所編碼氨基酸的變化。

4個目的基因atp6、atp9、orf25、orfB的cDNA擴增產(chǎn)物在 3種供試材料間不存在差異, 擴增效果較好(圖2), 與4個目的基因的DNA擴增條帶(圖1)大小相近, 完全滿足后續(xù)的測序要求。PCR擴增后的測序結果分別約為1300、338、837和604 bp, 且9個不育系與保持系樣品的重復測序結果均各一致。說明擴增的片段即為4個目的基因 cDNA。通過比較DNA序列和cDNA序列的測序結果發(fā)現(xiàn), 4個目的基因都發(fā)生了不同程度的RNA編輯, 且編輯方式均為C→U(T)的模式。

2.2 atp6基因的編輯位點分析

在3種煙草不育系材料中, atp6基因的轉錄本保守區(qū)都沒有發(fā)生RNA編輯; 而在保持系中, atp6基因的轉錄本編輯位點共有 6個, 編輯方式均為C→U(T)的模式, 其中2個位點發(fā)生在密碼子的第1位, 4個發(fā)生在密碼子的第2位, 3個保持系材料發(fā)生的編輯位點均一致, 編輯后的基因在其氨基酸水平上均發(fā)生了改變, 使得不育系和保持系編碼的蛋白完全不同, 這6個RNA編輯位點引起5種氨基酸類型的變化, 增強氨基酸疏水性的編輯位點有4個, 推測敗育的形成可能與氨基酸疏水性的差異有關(圖3)。

圖1 煙草線粒體atp6、atp9、orf25、orfB基因PCR擴增結果Fig. 1 PCR amplification results of atp6, atp9, orf25, and orfB genes in tobacco mitochondrionM: 2000 DNA marker; 1: MSzy90; 2: zy90; 3: MSyy85; 4: yy85; 5: MSK326; 6: K326.

圖2 煙草線粒體atp6、atp9、orf25、orfB基因cDNA序列PCR擴增結果Fig. 2 cDNA PCR amplification results of atp6, atp9, orf25, and orfB genes in tobacco mitochondrionM: 2000 DNA marker; 1: MSzy90; 2:zy90; 3: MSyy85; 4: yy85; 5: MSK326; 6: K326.

2.3 atp9基因的編輯位點分析

在不育系中, atp9基因轉錄本編輯位點共有8個,且在3個不育系材料中編輯位點保持一致, 其中2個發(fā)生在密碼子的第1位, 5個在密碼子的第2位, 1個在密碼子的第3位, 除第90個位點外, 其余位點均引起氨基酸類型的改變, 且有 5個編輯位點增強了氨基酸的疏水性; atp9基因的保持系比不育系多2個編輯位點, 其中 81位點的 C→T轉換為纈氨酸的同義轉換,而 191位點處發(fā)生脯氨酸(不育系)→亮氨酸(保持系)的轉換, 推測這1個編輯位點對atp9 轉錄本的翻譯及蛋白功能的正常發(fā)揮起重要作用。此外, 二者在第223個編輯位點上都產(chǎn)生了一個終止密碼子, 縮短了轉錄本長度, 由于其在不育和保持系中都存在, 推測其可能是產(chǎn)生正常功能蛋白所必需的編輯(圖4)。

(圖3)

圖3 不育系及其保持系煙草中atp6基因的RNA編輯位點及基因突變位點Fig. 3 RNA editing sites and gene mutation sites of atp6 gene between cytoplasmic male sterility and maintainer lines in tobacco466、545、602、658、683、1100位點為保持系atp6基因的RNA編輯位點; 59、92、253、418、768、1157位點為不育系atp6基因的基因突變位點。RNA editing sites of atp6 gene in maintainer lines were sites 466, 545, 602, 658, 683, 1100. Gene mutation sites of atp6 in cytoplasmic male sterility were sites 59, 92, 253, 418, 768, 1157.

圖4 不育系及其保持系煙草中atp9基因的RNA編輯位點及基因突變位點Fig. 4 RNA editing sites and gene mutation sites of atp9 gene between cytoplasmic male sterility and maintainer lines in tobacco20、50、82、90、92、182、212、223位點為不育系atp9基因的RNA編輯位點; 20、50、81、82、90、92、182、191、212、223位點為保持系atp9基因的RNA編輯位點; 126位點為不育系atp9基因的基因突變位點。RNA editing sites of atp9 gene in cytoplasmic male sterility were sites 20, 50, 82, 90, 92, 182, 212, 223; RNA editing sites of atp9 gene in maintainer lines were sites 20, 50, 81, 82, 90, 92, 182, 191, 212, 223; Gene mutation sites of atp9 in cytoplasmic male sterility were site 126.

2.4 orf25基因的編輯位點分析

無論在保持系還是不育系中, orf25基因的轉錄本保守區(qū)中均存在10個RNA編輯位點, 編輯方式都屬于C→U(T)的模式, 且18個樣品中發(fā)生的編輯位點一致, 編輯位點均發(fā)生在密碼子的第 2位, 且都導致了該位點所編碼氨基酸類型的變化, 其中有8個氨基酸的改變均轉換成亮氨酸, 有6個親水氨基酸轉換成疏水氨基酸。編輯結果提高了編碼蛋白的疏水性, 同時也增加了編碼蛋白在氨基酸序列上的保守性(圖5)。

2.5 orfB基因的編輯位點分析

在保持系和不育系中, orfB基因的轉錄本均存在4個RNA編輯位點, 且18個樣品中發(fā)生的編輯位點均一致。其中有 2個位點發(fā)生在密碼子的第 1位, 另外2個位點發(fā)生在密碼子的第2位, 這些編輯位點都會導致氨基酸種類的變化(圖6)。

圖5 不育系及其保持系煙草中orf25基因的RNA編輯位點及基因突變位點Fig. 5 RNA editing sites and gene mutation sites of orf25 gene between cytoplasmic male sterility and maintainer lines in tobacco59、71、89、215、227、248、251、395、407、416位點為不育系和保持系orf25基因的RNA編輯位點; 9、165位點為不育系orf25基因的基因突變位點。RNA editing sites of orf25 gene between cytoplasmic male sterility and maintainer lines were sites 59, 71, 89, 215, 227, 248, 251, 395, 407, 416; Gene mutation sites of orf25 in cytoplasmic male sterility were sites 9, 165.

圖6 不育系及其保持系煙草中orfB基因的RNA編輯位點及基因突變位點Fig. 6 RNA editing sites and gene mutation sites of orfB gene between cytoplasmic male sterility and maintainer lines in tobacco47、58、76、443位點為不育系和保持系orfB基因的RNA編輯位點; 363為不育系orfB基因的基因突變位點。RNA editing sites of orfB gene between cytoplasmic male sterility and maintainer lines were sites 47, 58, 76, 443; Gene mutation sites of orfB in cytoplasmic male sterility were site 363.

3 討論

RNA編輯作為高等植物線粒體基因組轉錄后水平基因表達調(diào)控的一種重要方式, 在植物的生長發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用[34]。它的研究使人們認識到, mRNA中的序列并不一定都是從DNA直接轉錄而來的, 對于有些蛋白質, 僅僅從其DNA序列來推斷蛋白質序列已成為歷史。RNA編輯位點的發(fā)現(xiàn)和鑒定是研究其生物學功能的前提, 也為深入研究其分子機制、揭示其作用機理奠定了基礎。本研究將3對煙草雄性不育系及其相應保持系4個線粒體基因的DNA與cDNA堿基序列對比分析發(fā)現(xiàn), 不育系和保持系中 4個目的基因的 RNA編輯方式均為C→U(T)的轉換, 研究表明該方式是通過基因組編碼的C殘基脫氨基來完成的[35]。在4個目的基因中, RNA編輯位點大多數(shù)都發(fā)生在密碼子第1和第2位點, 所造成的核苷酸的改變均會改變編碼氨基酸的種類。發(fā)生在密碼子第 3位點的編輯并未引起氨基酸類型的改變, 從總體上看, 這些RNA編輯都增加了蛋白質疏水性, 同時也增強了物種間的保守性。這與前人的研究結果是一致的[36]。從4個目的基因發(fā)生編輯的總體情況來看, 與保持系相比, 不育系中atp6基因的編輯位點完全缺失, 保持系比不育系多了 6個 RNA編輯位點, 從而認為未編輯的 atp6基因可能是 CMS的關鍵因子。研究表明未編輯的atp9基因的表達與煙草CMS的形成有關[18-20]。本研究結果發(fā)現(xiàn)atp9基因的保持系比不育系多2個編輯位點, 其中81位點的C→T轉換為纈氨酸的同義轉換, 而 191位點處發(fā)生脯氨酸→亮氨酸的轉換極有可能與整個atp9亞基的結構和功能有關, 因此煙草有可能正是由于缺少這一特異轉錄本編輯位點而影響 atp9基因功能的正常發(fā)揮。易平等[37]發(fā)現(xiàn)紅蓮(HL)型水稻線粒體 atp6基因發(fā)生的 18個編輯位點在不育系和保持系中無差異, 但不育系的編輯頻率低于保持系, 二者相差不顯著。而 orf25和 orfB基因的編輯位點在保持系和不育系中無變化, 為完全編輯, 但是否在編輯頻率上存在差異而影響ATP合酶的正常功能還有待進一步研究。因此, RNA的正常編輯對線粒體功能的正常發(fā)揮起著重要作用, 編輯不充分的轉錄產(chǎn)物最終會干擾線粒體功能的正常發(fā)揮[37]。

本試驗結果與一些報道相吻合, 但與一些研究結果存在差異。在保持系中, atp9基因的特異編輯位點與NCBI中收錄的和Hernould[18]報道的完全一致, orf25基因發(fā)生的RNA編輯情況也與NCBI中所收錄的相吻合; 而atp6和orfB基因編輯位點比NCBI中收錄的缺少幾個位點, 推測這可能與試驗所用材料品種或所取材料部位的差異有關。本試驗所用材料為與育性直接相關的花蕾, 而 NCBI收錄的數(shù)據(jù)所用實驗材料大多數(shù)為葉片, 從而表明RNA編輯能力還可能受發(fā)育時期和組織特異性的調(diào)控[33]。此外,也可能與本實驗所采取的 PCR產(chǎn)物直接測序法有關, 該測序方法要求編輯位點是完全編輯或編輯頻率達到一定的值[38], 因此可能丟失一些低頻率的編輯位點。

此前報道過煙草中未編輯的atp9基因的表達與CMS的形成有關。但目前還未曾見過有關未編輯的atp6、orf25和orfB基因的表達與煙草雄性不育之間關系的報道。從本試驗結果及之前對于其他作物的相關報道來看, 對于atp6基因, 保持系比不育系多6個RNA編輯位點, 從而推測未編輯的atp6基因可能是CMS 的關鍵因子。另外, 雖然orf25和orfB基因在不育系和保持系上的編輯位點完全一致, 但可能編輯頻率存在一定的差異, 從而影響ATP合酶功能的正常發(fā)揮。推測煙草雄性不育系這 4個亞基基因中的一個或者幾個或者全部的特異 RNA編輯很有可能就是導致煙草CMS的重要原因, 但編輯位點改變是如何影響基因功能的, 還需要進一步深入的研究。下一步我們將利用生物信息學方法比較ATP合酶F0部分的4個亞基基因推導蛋白在不育系和保持系中各結構層次(一級、二級、超二級和三級結構)上的差異, 構建蛋白質互作模型, 預測 F0亞基互作特征, 構建 F0亞基互作網(wǎng)絡, 分析蛋白質水平上聯(lián)合效應與煙草雄性不育性之間的調(diào)控機制。

4 結論

orf25和 orfB基因轉錄本在不育系和保持系中發(fā)生的編輯位點是一致的, atp6基因在不育系中未發(fā)生編輯, 在保持系中共有6個RNA編輯位點, atp9基因保持系比不育系多2個C→T的特異編輯位點,推測煙草不育胞質可能因缺少特異的線粒體基因轉錄本編輯而導致細胞質雄性不育。

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Editing Sites in Transcript of Four F0-ATPase Subunit Gene in Tobacco

TAO Yao1, WANG Yu1,3, ZHONG Si-Rong1, WU Lin-Min1, XIE Li-Juan1, NIE Ya-Ping1, ZHOU Wei2, WANG Jian-Ge4, and LIU Qi-Yuan1,*

1Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding, Ministry of Education / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding of Jiangxi Province / College of Agronomy, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China;2Hunan Provincial Key Laboratory for Biology and Control of Plant Diseases and Insect Pests, College of Plant Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;3Agricultural committee of Guizhou province Qianxinanzhou, Xingyi 562400, China;4College of Landscape Architecture and Art, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China

RNA editing exits extensively in mitochondria of higher plants and is one of the most important post-transcriptional regulation methods of gene expression in mitochondrial genomes of higher plants. At the same time, it is an essential process for forming function proteins. RNA editing can induce mutations in mitochondrial genes including nucleotide insertion, substitution, or deletion, which further affects the splicing and processing of primary transcripts, ultimately resulting in cytoplasmic male sterility (CMS). The results of research using multiple species showed that there is an obvious relationship between the four subunit genes of F0-ATPase and CMS. To explore the relationship, we studied RNA editing status of four mitochondrial genes atp6, atp9, orf25, and orfB from three tobacco male sterility lines (MS Zhongyan 90, MS Yunyan 85, MS K326) and their corresponding fertile lines . The four mitochondrial genes atp6, atp9, orf25, and orfB and their cDNA were distinctively amplified by PCR from six tobacco lines. After that, by means of making a comparison between the DNA sequences and the cDNA sequences of target genes to find RNA editing sites. The orf25 and orfB gene transcripts had the same RNA editing sites between male sterile and fertile lines. For atp6 gene, RNA editing didn't occur in male sterile lines, while there were six RNA editing sites in fertile lines, which all caused changes in the type of amino acids and there were four editing sites enhancing hydrophobicity of the amino acids. It inferred that the difference of protein's hydrophobicity was most likely to cause CMS. The atp9 gene had ten RNA editing sites in fertile lines, eight of which were the same as those in male sterile lines, while two C→T unique editing sites were absent inmale sterile lines, of which one caused changes in amino acid. The nucleotide variations at 223 site of atp9 gene resulted in producing a termination code, which might be the necessary RNA editing to produce normal functional protein. These results suggest that lacking of the unique RNA editing sites might contribute to CMS property in tobacco.

Tobacco; Cytoplasmic male sterility; ATPase; Subunit gene; RNA editing

10.3724/SP.J.1006.2016.01743

本研究由國家自然科學基金項目(31260350, 31301388), 中國博士后科學基金項目(2015T80870, 2014M562109)和江西省教育廳科技計劃項目(GJJ13275)資助。

This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (31260350, 31301388), China Postdoctoral Science Foundation (2015T80870, 2014M562109), and Science and Technology Plan Projects of Jiangxi Province Education Department (GJJ13275).

*通訊作者(Corresponding author): 劉齊元, E-mail: qiyuanl@126.com

聯(lián)系方式: E-mail: 1240447330@qq.com

稿日期): 2016-04-18; Accepted(接受日期): 2016-07-11; Published online(

日期): 2016-07-28.

URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160728.0816.002.html

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