龙须菜细胞周期检查点相关基因的分离鉴定及在不同品系四分孢子体中的表达分析OA北大核心CSTPCD

为了探究细胞周期检查点的调控对龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)四分孢子体发育的影响,本研究中对龙须菜细胞周期检查点部分基因进行分离鉴定及基因表达分析。从不同品系不同发育阶段的数字表达谱数据中,筛选得到与细胞周期检查点通路相关的差异表达基因ATR、ATM、RAD17和RAD9。通过基因克隆、序列比对和结构域预测,确认了其存在于龙须菜中,对4个基因上游2000 bp进行启动子预测发现,4个基因均含有与光照和植物激素相关的启动子元件;通过荧光定量PCR检测4个基因在良种981、WLP-1品系和野生型龙须菜的四分孢子体发育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期的表达水平变化趋势发现,在WLP-1品系的Ⅰ期,4个基因表达呈现上升趋势;在该品系Ⅱ期,ATR、ATM和RAD9表达呈上升趋势,WLP-1在四分孢子体发育的Ⅰ期,细胞周期检查点相关基因表达相对活跃,表明此时其DNA复制和细胞分裂旺盛,这可能是WLP-1品系高育的原因。良种981在Ⅰ期ATR、ATM和RAD17相对表达量与野生型相比无显著变化,而RAD9有显著降低的趋势。进入Ⅱ和Ⅲ期后,与野生型相比,ATR、ATM和RAD17的相对表达量呈现显著上升的趋势,结合对其形成四分孢子性状的观察,推测在良种981四分孢子体放散的Ⅱ期,DNA损伤可能没有完全修复,因而最终导致低育。