甘蔗na+-h+逆转运蛋白基因的克隆与表达分析

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2016,42(4):501512http://zwxb.chinacrops.org/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2016.00501++甘蔗Na/H逆转运蛋白基因的克隆与表达分析刘峰苏炜华黄珑肖新换黄宁凌辉苏亚春张华阙友雄福建农林大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/国家甘蔗产业技术研发中心,福建福州350002++摘要:Na/H逆向转运蛋

2、白基因SOS1(saltoverlysensitive1)是植物耐盐性的必需基因之一,在植物抵御盐胁迫过程中发挥十分重要的作用。本研究以小麦EST序列KJ563230为探针,利用电子克隆技术结合RT-PCR,获得一条甘蔗SOS1基因的cDNA序列,命名为ScSOS1(GenBank登录号为KT003285)。序列分析结果表明,该基因全长1403bp,包含一个1272bp的开放阅读框,编码423个氨基酸的蛋白质。ScSOS1蛋白的相对分子质量为47.6kD,理论等电点(pI)为9.12。氨基酸序列分析表明,ScSOS1蛋白具有一个CAP-

3、EDsuperfamily结构域。生物信息学预测显示,ScSOS1的编码蛋白为亲水性蛋白,不存在信号肽,二级结构元件多为无规则卷曲,主要参与中间代谢。实时荧光定量PCR分析表明,ScSOS1基因的表达具有组织特异性,在甘蔗叶鞘、蔗皮、蔗髓、侧芽和根中均有表达,其中在叶鞘中的表达量最高,根中的表达量最低。此外在NaCl、PEG、ABA、SA和MeJA的胁迫过程中,该基因表达均受到调控,其中受NaCl和PEG诱导后上调表达,均在24h表达量达最高,分别约为对照组的1.5倍和4.0倍。推测该基因的表达与甘蔗耐盐性和抗渗透胁迫有关。关键词:甘蔗

4、;SOS1基因;电子克隆;生物信息学;实时荧光定量PCR++IsolationandCharacterizationofaNa/HAntiporterGenefromSugarcane****LIUFeng,SUWei-Hua,HUANGLong,XIAOXin-Huan,HUANGNing,LINGHui,SUYa-Chun,*ZHANGHua,andQUEYou-XiongKeyLaboratoryofSugarcaneBiologyandGeneticBreeding(Fujian),MinistryofAgriculture,F

5、ujianAgricultureandForestryUniversity/SugarcaneResearch&DevelopmentCenter,ChinaAgriculturalTechnologySystem,Fuzhou350002,China++Abstract:Saltoverlysensitive1(SOS1)gene,encodingaNa/Hantiportprotein,playsanimportantroleinbiologicalprocessesofplantsagainstsaltstress.UsingaS

6、OS1mRNAsequencefromTriticumaestivum(KJ563230)astheprobe,thehomologousESTsofsugarcanewereobtainedfromNCBIdatabase.AsugarcanecDNAsequenceofSOS1genewasclonedbyinsilicocloningcombinedwithRT-PCR,andnamedasScSOS1(GenBankaccessionnumber:KT003285).Thebioinformaticsanalysisshowed

7、thatScSOS1hasalengthof1403bpwithacompleteopenreadingframe(ORF,107to1423bp),encodinga423aminoacidresi-duesofsugarcaneSOS1proteinwithanestimatedmolecularweightof47.6kDandacalculatedisoelectricpoint(pI)of9.12.TheproteinofScSOS1belongstoaconservedCAP-EDsuperfamily.YettheScSO

8、S1proteinhasnosignalpeptideandbelongstohydrophilicproteinwiththemainfunctionforintermediarymetabolism.T