Ảnh hưởng của bộ gen lúa mạch đen đến việc tích lũy các bản sao HSP18 và HSP70 trong bối cảnh di truyền lúa mì

Theoretical and Applied Genetics - Tập 88 - Trang 298-304 - 1994
D. J. Somers1, W. G. Filion1
1J. Tuzo Wilson Research Laboratories, Department of Botany, Erindale Campus, University of Toronto, Mississauga, Canada

Tóm tắt

Ảnh hưởng của bộ gen lúa mạch đen đến việc tích lũy các bản sao HSP18 và HSP70 trong bối cảnh di truyền lúa mì đã được nghiên cứu trong cây lai lúa mì/lúa mạch đen triticale (Triticum aestivum cv Chinese Spring x Secale cereale cv Imperial). Để định lượng lượng bản sao tích lũy trong lúa mì, lúa mạch đen, triticale và trong các dòng bổ sung lúa mạch đen disomic và ditelosomic cho lúa mì, chúng tôi đã sử dụng hai phương pháp độc lập, cụ thể là (1) lai hybrid hóa Northern dot-blot và (2) kiểm tra các sản phẩm dịch mã in-vitro. Cả hai bản sao HSP18 và HSP70 đều được biểu hiện ở mức độ tương tự trong lúa mì Chinese Spring, lúa mạch đen Imperial và triticale. Mức độ bản sao HSP18 và HSP70 của các dòng bổ sung disomic và ditelosomic cho lúa mì đã được so sánh với mức độ bản sao trong lúa mì. Ngoại trừ dòng 5R, mức độ tăng lên của các bản sao HSP18 và/hoặc HSP70 đã được phát hiện ở tất cả sáu dòng bổ sung disomic còn lại. Mức độ bản sao HSP18 và HSP70 trung tính hoặc bị ức chế đã được tích lũy trong các dòng bổ sung 5R, 5RL, 5RS và 6RL. Sự tương tác giữa bộ gen lúa mì/lúa mạch đen đã ảnh hưởng đến mức độ tích lũy bản sao gen sốc nhiệt trong triticale. Chromosome 5R của lúa mạch đen, và đặc biệt là cả hai nhánh của chromosome 5R (5RL và 5RS), có ảnh hưởng ức chế mạnh đến việc tích lũy các bản sao HSP18 và HSP70 của lúa mì. Các gen điều khiển biểu hiện HSP ở lúa mạch đen dường như đã phân bố rộng rãi khắp bộ gen lúa mạch đen.

Từ khóa

#HSP18 #HSP70 #lúa mì #lúa mạch đen #triticale #gen sốc nhiệt

Tài liệu tham khảo

Appels R, Moran LB, Gustafson JP (1986) The structure of DNA from the rye (Secale cereale) NOR R1 locus and its behaviour in wheat backgrounds. Can J Genet Cytol 28:673–685 Atkinson BG, Liu L, Goping IS, Walden DB (1989) Expression of the genes encoding HSP73, HSP18 and ubiquitin in radicles of heat-shocked maize seedlings. Genome 31:698–704 Flavell RB (1986) The structure and control of expression of ribosomal RNA genes. Oxford Surveys Plant Mol Cell Biol 3:249–274 Fourney RM, Miyakoshi J, Day, III RS, Paterson MC (1989) Northern blotting: efficient RNA staining and transfer. Focus 10:5–6 Goping IS, Frappier RJH, Walden DB, Atkinson BG (1991) Sequence, identification and characterization of cDNAs encoding two different members of the 18-kDa heat-shock family of Zea mays L. Plant Mol Biol 16:699–711 Gurley WB, Key JL (1991) Transcriptional regulation of the heat-shock response: a plant perspective. Biochemistry 30:1–12 Gustafson JP, Dera AR, Petrovic S (1988) Expression of modified rye ribosomal RNA genes in wheat. Proc Natl Acad Sci USA 85:3943–3945 Key JL, Kimpel J, Nagao RT (1987) Heat-shock gene families in soybean and the regulation of their expression. In: Key JL, McIntosh L (eds) Plant gene systems and their biology. Liss, New York, pp 87–97 Kimpel JA, Key JL (1985) Presence of heat-shock mRNAs in field-grown soybeans. Plant Physiol 79:672–678 Manning K (1991) Isolation of nucleic acids from plants by differential solvent precipitation. Anal Biochem 195:45–50 McElwain EF, Spiker S (1989) A wheat cDNA clone which is homologous to the 17-kDa heat-shock protein gene family of soybean. Nucleic Acids Res 17:1764 Porter DR, Nguyen HT, Burke JJ (1989) Chromosomal location of genes controlling heat-shock proteins in hexaploid wheat. Theor Appl Genet 78:873–878 Rochester DER, Winer JA, Shah DM (1986) The structure and expression of maize genes encoding the major heat-shock protein, HSP70. EMBO J 5:451–458 Somers DJ, Gustafson JP, Filion WG (1992) The influence of the rye genome on expression of heat-shock proteins in triticale. Theor Appl Genet 83:987–993 Thompson WF, Flavell RB (1988) DNase-I sensitivity of ribosomal RNA genes in chromatin and nucleolar dominance in wheat. J Mol Biol 204:535–548 Wing D, Koncz C, Schell J (1989) Conserved function in Nicotiana tabacum of a single Drosophila HSP70 promoter heat-shock element when fused to a minimal T-DNA promoter. Mol Gen Genet 219:9–16