玉米蔗糖转运蛋白基因zmerd6 cdnas的克隆与逆境条件下的表达

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2009,35(8):1410−1417http://www.chinacrops.org/zwxb/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2009.01410玉米蔗糖转运蛋白基因ZmERD6cDNAs的克隆与逆境条件下的表达1,22,3,**1,*2222,*马小龙刘颖慧袁祖丽石云素宋燕春王天宇黎裕123河南农业大学生命科学学院,河南郑州450002;中国农业科学院作物科学研究所,北京100081;河北北方

2、学院,河北张家口075000摘要:在前期的研究中发现一个玉米苗期早期应答干旱的EST序列,与拟南芥ERD6序列同源性较高。本研究应用电子克隆与同源克隆技术分离出这个基因,并命名为ZmERD6。研究表明ZmERD6具有大小两个转录本,分别被命名为ZmERD6-L和ZmERD6-S。ZmERD6-L开放阅读框1515bp,编码505个氨基酸,ZmERD6-S开放阅读框1386bp,编码463个氨基酸。序列分析表明,ZmERD6-L和ZmERD6-S蛋白结构中含有两个MFS(majorfacilitatorsuper-family)结构域,属于MFS家族的蔗糖转运子(sugar

3、transporter)亚族。跨膜结构预测表明两个蛋白都具有多个跨膜区,ZmERD6-L蛋白含12个而ZmERD6-S含11个跨膜区。利用半定量RT-PCR分析ZmERD6在ABA、干旱、盐和冷胁迫处理以及不同组织中的表达情况,表明ZmERD6基因在不同胁迫下能被诱导表达,在不同组织中表达有差异。通过在玉米基因组数据库中的查询和比对获得ZmERD6基因上游2.5kb的序列,生物信息学预测表明该序列具有启动子的核心序列及上游增强子序列、抑制子序列,同时还具有冷、茉莉酸甲酯等激素调控序列。关键词:ZmERD6;蔗糖转运蛋白;启动子;基因表达;玉米CloningofcDNAsf

4、oraNovelSugarTransporterGene,ZmERD6,fromMaizeandItsExpressionAnalysisunderAbioticStresses1,22,3,**1,*222MAXiao-Long,LIUYing-Hui,YUANZu-Li,SHIYun-Su,SONGYan-Chun,WANGTian-Yu,2,*andLIYu12CollegeofLifeScience,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450002,China;InstituteofCropSciences,ChineseAc

5、ademyofAgricultural3Sciences,Beijing100081,China;HebeiNorthUniversity,Zhangjiakou075000,ChinaAbstract:Droughtisoneofthemostimportantlimitingfactorsforcropyieldinthemajorityofagriculturalregionsaroundtheworld.Plantsrespondtodroughtstressatphysiological,cellularandmolecularlevels.Carbohydra

6、tesubstancesasanutrientandsignalsubstancesplayanimportantroleinplantsthroughoutthelifecourse.Carbohydratehasavarietyoffunctions,suchaspro-vidingenergyforthecelllife,aframeworkforproteinsandnucleicacidmolecules,andrawmaterialsfornewcells,regulatingosmoticallyinplantstoenhancetolerance,acti

7、vatingdifferentsignaltransductionpathwaysandinhibitionoractivationofcertainplantgeneswhichregulatemanyphysiologicalprocesses.PreviousstudiesreportedthatERD6isasugartransporterwhichwidelyexistsinplants,belongingtoMajorFacilitatorSuper-family(MFS)whichhasatypicalstruc