木薯PYL13基因克隆及表达分析

木薯PYL13基因克隆及表达分析

论文摘要

【目的】解析木薯脱落酸(ABA)受体PYR/PYL/RCARs家族基因(MePYL13)在木薯块根采后生理性变质(PPD)过程中的功能作用,为后续探索ABA信号通路在木薯PPD中的功能及作物抗逆育种打下基础。【方法】从木薯品种SC8中克隆MePYL13基因,应用生物信息学分析方法对其编码蛋白的理化性质、亲疏水性、保守结构域及二、三级结构等进行预测,对基因上游启动子进行元件分析,通过亚细胞定位观察MePYL13蛋白在植物细胞中的定位情况,并利用实时荧光定量PCR检测MePYL13基因在木薯PPD过程中的相对表达量。【结果】克隆获得的MePYL13基因编码区(CDS)长度663 bp,编码220个氨基酸,蛋白分子量23.957 kD,理论等电点(Ip)为6.74。MePYL13蛋白与巴西橡胶树(XP021654464.1)PYL家族蛋白的氨基酸序列同源性最高,为91.55%,表明MePYL13蛋白氨基酸序列具有高度保守性。从MePYL13基因启动子鉴定获得与非生物胁迫逆境相关的响应元件,包括厌氧诱导元件(ARE,AAACCA)、光响应元件(ATCT-motif,AATCTAATCC)、干旱MYB元件(MBS,TAACTG)及ABA应答元件(ABRE,AAACAGA)和分生组织表达相关元件(CAT-box,GCCACT)等;MePYL13蛋白在木薯细胞的细胞核和细胞质上均有表达。随着PPD进程的推移,MePYL13基因相对表达量整体上呈上升趋势,至PPD后期(48 h)其相对表达量是0 h时(PPD前)的16倍,即MePYL13基因受木薯块根PPD的显著诱导。【结论】MePYL13基因是PYR/PYL/RCARs家族成员,可能在木薯块根PPD过程中发挥正向调控作用,为培育木薯PPD改良品种提供了潜在基因资源。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 材料与方法
  •   1.1 试验材料
  •   1.2 材料处理
  •   1.3 RNA提取及cDNA合成
  •   1.4 基因克隆及载体构建
  •   1.5 生物信息学分析
  •   1.6 亚细胞定位
  •   1.7 基因表达分析
  •   1.8 统计分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 MePYL13基因PCR扩增结果
  •   2.2 生物信息学分析结果
  •   2.3 系统发育进化分析结果
  •   2.4 MePYL13基因启动子元件分析结果
  •   2.5 MePYL13蛋白亚细胞定位分析结果
  •   2.6 MePYL13基因表达分析结果
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵思涵,颜彦,陈志晟,商桑,田丽波,胡伟

    关键词: 木薯,家族,基因,生理性变质现象,表达特征

    来源: 南方农业学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 农作物

    单位: 海南大学园艺学院,中国热带农业科学院热带生物技术研究所

    基金: 国家自然科学基金项目(31801419),海南省自然科学基金面上项目(317036),海南省研究生创新科研项目(Hys2018-34),园艺“3+2”专业分段培养试点学生创新项目(YY17-02)

    分类号: S533

    页码: 2629-2637

    总页数: 9

    文件大小: 9091K

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