2个中亚杏品种自交不亲和SFB基因的克隆及序列分析刘月霞冯建荣等摘要：【目的】为了获得杏中亚生态品种群中自交不亲和花粉特异表达的SFB基因全长，探讨SFB基因序列多态性，【方法】以中亚生态品种群‘馒头玉吕克和‘索格佳娜丽2个杏品种为材料，利用RT-PCR及RACE技术和DNAMAN软件分析，克隆得到了2个新的SFB基因的全长cDNA，SFB33（HQ148064）和SFB50（HQ148074）。【结果】SFB33全长1378bp，SFB50全长1313bp，两个基因开放阅读框均为1131bp，编码376个氨基酸；与GenBank上已登录的SFB基因核苷酸序列进行Blast比对，SFB33基因与SFB-c（FJ362527）同源性为79%；SFB50基因与SFB23（EU652886）同源性为99%。在两个基因上均找到F-box区域和两个变异区及两个高变区。李亚科SFB氨基酸序列同源性比对显示SFB50与李亚科其他SFB基因亲缘关系较近，而SFB33与李亚科其他SFB基因亲缘关系较远。【结论】杏中亚生态品种群中SFB基因显示明显的序列多态性。关键词：杏；自交不亲和；SFB基因；序列：S662.2文献标志码：A：1009-9980？穴2013？雪04-0551-07新疆是世界杏重要的起源中心之一，现有杏属（ArmeniacaMill.）植物品种资源200多个类型，种质资源极为丰富[1]。新疆杏属于中亚生态品种群，多数自交不亲和、产量低而不稳[1-2]，使新疆杏生产中授粉成本高且费时费力，因此自交亲和品种的选育工作具有重要意义。杏自交不亲和的机制与蔷薇科植物其他果树一样，属于S-RNase体系的配子体自交不亲和系统，受一个具有复等位基因的S-基因位点控制，S-基因位点至少包括两个基因，一个是雌蕊基因，决定雌蕊的SI反应，在花柱中特异表达，其编码产物为S糖蛋白，具有RNase的活性，因而称为S-RNase，它能分解来自相同基因的花粉RNA（rRNA和mRNA），从而抑制离体花粉管生长[3-4]；另一个是花粉S-基因，花粉S基因蛋白产物是一种F-box蛋白，因而称为SFB（S-haplotype-specificF-boxprotein）[5-7]或SLF[8]。S-基因位点又被称为S-单元型（S-haplotype），同一S-单元型的雌雄S-基因产物相互识别后，将导致自交不亲和反应[9]。花柱S-RNase基因，已在许多植物上已经被成功克隆[4]。花粉S-决定子S-F-box基因的研究相对于花柱S-RNase来说相对较少，目前已经在扁桃[10]、梅[8]、樱桃[6]、欧洲杏[11]、酸樱桃[12]和中国杏[13]等物种中克隆到了此基因。Ushi激ma等[14]认为SFB基因具有F-box基区域，含有两个变异区及两个高变区，其中一个变异区及两个高变区均位于3端，高变区的存在和S-RNase相似，是自交不亲和的作用位点，通过突变的方式改变此区域的序列，可以降低SFB与S-RNase的识别能力。张晓明等[15]发现的3末端变异区决定了SFB基因的多态性。如在甜樱桃上4个亲和突变品种中3个都是由于花粉部分突变产生的，“激2434”品种是由于X-射线导致S3的SFB基因完全缺失，花柱S-RNase基因没有发生改变[16]；“激4240”是S4与S4相比，发现在2个高变区上游缺失了4个碱基，导致移码突变，正是因为缺失，使翻译提前终止，氨基酸序列不含2个高变区，发生S4的SFB突变[16-17]；意大利亲和甜樱桃品种“Kronio”上发现是由于S5的终止密码子提前，使得SFB编码区被短截了[18]。Sf是日本杏（P.mume）中的自交亲和基因，研究发现其自交亲和的原因是因为PmSFB在中部存在1个6.8kb的插入片段，致使C末端的翻译提前终止，氨基酸序列也缺乏两个高变区[17]。对这些亲和品种亲和突变原因的认识有助于我们更好的了解果树GSI的机理。本研究组前期开展了南疆杏品种自交不亲和S-RNase基因型的鉴定[19]以及SFB基因的克隆及实时定量表达[20]，旨在通过了解南疆杏自交不亲和基因的序列结构特点，为今后通过RNA干扰技术诱使自交不亲和基因在识别反应中沉默，从而改良自交不亲和品种。我们以2个完全自交不亲和中亚杏品种花粉为试材，通过RT-PCR和RACE获得了2个SFB基因的全长，为从分子水平上解析新疆杏自交不亲和花粉SFB基因，改良自交不亲和杏品种提供理论基础。1材料和方法1.1材料本试验于2010年3月下旬至4月初于新疆农业科学院轮台国家果树资源圃采集‘馒头玉吕克和‘索格佳娜丽品种成龄杏树气球期的花蕾，带回室内，用镊子剥取花药，置于阴凉干燥处晾干，...