Cams1基因在烟草上的同源克隆及生物信息学分析

摘要： 为拓宽烟草不育基因的来源，依据辣椒雄性不育基因Cams1序列，在烟草品种K326中同源克隆获得基因Ntms1，采用生物信息学方法对辣椒Cams1基因和烟草Ntms1基因的核苷酸序列、蛋白质结构、亲疏水性及结构域等进行分析，并利用CRISPR/Cas9技术对Ntms1基因功能进行了验证。结果表明，Cams1基因和Ntms1基因的蛋白质序列相似度为85.25%，基因编码产物具有相同的PHD功能结构域，都具有磷酸化识别位点，有相似的二级和三级蛋白质结构，且两个基因都没有信号肽和跨膜区的结构，推测烟草Ntms1基因与辣椒不育基因Cams1具有相似的控制育性功能。遗传转化结果表明，突变株的Ntms1基因表达量和有活力花粉量极显著低于野生型植株，证明了烟草Ntms1基因具有控制烟草花粉育性功能