山药赤霉素受体基因DoGID1A的克隆及表达分析

山药赤霉素受体基因DoGID1A的克隆及表达分析

论文摘要

赤霉素受体(gibberellin insentive dwarf 1, GID1)是赤霉素(gibberellin, GA)信号转导途径的重要元件,直接影响着赤霉素对植物的作用效果。以山药(Dioscorea opposita)品种’牛尾山药’珠芽的表皮为料材,采用反转录PCR (reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)和cDNA末端快速扩增(rapid amplification of c DNA ends, RACE)技术克隆山药的赤霉素受体基因GID1的cDNA全长,用qRTPCR检测山药GID1基因在山药珠芽采后不同时期的表达量,及其对多效唑处理的响应。结果显示,克隆得到的山药赤霉素受体基因GID1的c DNA全长1 123 bp,开放阅读框996 bp,编码331个氨基酸,命名为DoGID1A (GenBank No. MK268684)。生物信息学分析显示,DoGID1A蛋白质分子量为3.72×104 D,理论等电点为8.25,为不稳定蛋白,此蛋白无跨膜结构和信号肽,有典型的自水解酶(abhydrolase)活性区域(93~304 aa)。蛋白质同源性分析表明,DoGID1A蛋白与小果野芭蕉(Musa acuminata)等13种植物的GID1蛋白整体同源性达73.56%,有多个高度保守的区域,具有与DELLA和GA结合的活性区域。系统进化分析显示,山药和水稻(Oryza sativa)的GID1蛋白与其他植物进化关系远,这两种植物的GID1蛋白各自为一类,其他植物则是单子叶植物聚于一类,双子叶植物聚于另一类。qRT-PCR分析显示,山药珠芽发芽期DoGID1A表达量升高,多效唑处理使该基因表达量上调。预测该基因与山药珠芽休眠解除及发芽有关,本研究结果为进一步研究该基因的表达规律和功能提供了基础资料。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 基因克隆的材料与主要试剂
  •   1.2 总RNA的提取和cDNA合成
  •   1.3 基因中间片段RT-PCR
  •   1.4 3'-RACE和5'-RACE扩增cDNA两端序列
  •   1.5 基因序列的生物信息学分析及进化分析
  •   1.6 山药珠芽不同时期基因的表达及其对多效唑的响应
  • 2 结果与分析
  •   2.1 cDNA全长序列的获得
  •   2.2 山药DoGID1A基因编码的氨基酸及其生物信息学分析
  •   2.3 DoGID1A氨基酸序列的同源性分析
  •   2.4 DoGID1A基因在山药珠芽不同时期的表达量及其对多效唑的响应
  • 3 讨论
  •   3.1 DoGID1A基因及其编码的蛋白
  •   3.2 GID1蛋白的进化关系及其基因的命名
  •   3.3 DoGID1A基因在珠芽发芽期表达的特点及其对多效唑的响应
  •   3.4 需要进一步开展山药赤霉素受体基因的研究
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 龙雯虹,孟金贵,徐升胜,张雪梅,段延碧,杨荣萍

    关键词: 山药,赤霉素受体,基因克隆,基因表达

    来源: 农业生物技术学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,基础科学

    专业: 生物学,园艺

    单位: 云南农业大学园林园艺学院,云南农业大学农学与生物技术学院,云南农业大学农科教学实验中心

    基金: 国家自然科学基金(No.31460322)

    分类号: S632.1;Q943.2

    页码: 1933-1941

    总页数: 9

    文件大小: 1763K

    下载量: 193

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