蒺藜苜蓿MtbHLH148转录因子的克隆与转化及其功能分析

论文摘要

bHLH（Basic helix-loop-helix, bHLH）转录因子家族是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物生长发育和盐胁迫应答机制。该研究利用同源克隆的方法克隆蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）的MtbHLH148基因,采用qRT-PCR方法分析MtbHLH148基因在蒺藜苜蓿中的表达特性,构建超表达载体并通过农杆菌侵染法转化拟南芥（Arabidopsis thaliana）,对转基因拟南芥的耐盐性相关功能进行分析研究。结果显示:（1）从蒺藜苜蓿中获得MtbHLH148基因,该基因cDNA全长1 343 bp,包含开放阅读框为603 bp,编码201个氨基酸,蛋白分子量22.7 kD,等电点为11.76;蛋白结构分析显示,该蛋白无跨膜结构域,无信号肽,为亲水性蛋白;含有精氨酸/赖氨酸残基的保守结构域和典型的bHLH结构域;二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。（2）亚细胞定位表明,MtbHLH148蛋白定位在细胞核。（3）进化树分析表明,MtbHLH148与大豆（Glycine max）的亲缘性最近;启动子分析发现,该基因启动子区域含有光响应元件、MYB结合位点以及ABA应答元件ABRE,可能参与非生物胁迫。（4）qRT-PCR分析发现,MtbHLH148基因在蒺藜苜蓿的茎中表达量最高,叶中表达量最低,且MtbHLH148基因受ABA（100μmol/L）诱导并在盐胁迫（200 mmol/L NaCl）处理8 h内表达量上调,而在低温（4℃）处理时表达量明显下调。（5）成功构建超表达载体pCAMBIA3301-MtbHLH148并转化拟南芥获得16个抗性株系,经鉴定有12个过表达株系,其中表达量最高的转基因株系为OE8;对OE8株系耐盐性功能分析发现,转基因拟南芥植株的发芽率明显高于野生型,盐胁迫下转基因拟南芥的根长是野生型的1.5倍,表明其耐盐性得到了增强。研究表明,MtbHLH148基因可能在盐胁迫调节机制中具有一定的调控作用。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王菊萍,王珍,张铁军,龙瑞才,杨青川,康俊梅

关键词: 蒺藜苜蓿,转录因子,盐胁迫

来源: 西北植物学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

基金: 中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS14),国家牧草产业技术体系(CARS-35-04)

分类号: Q943.2

页码: 963-973

总页数: 11

文件大小: 7817K

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