甘蔗ATP结合蛋白基因克隆及其干旱胁迫下的表达特性分析

作     者：曹辉庆 蒋胜理 黄诚梅 邓智年 吴凯朝 徐林 罗海斌 陆珍 魏源文 CAO Hui-qing;JIANG Sheng-li;HUANG Cheng-mei;DENG Zhi-nian;WU Kai-chao;XU Lin;LUO Hai-bing;LU Zhen;WEI Yuan-wen

作者机构：广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室南宁530007 广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室南宁530007 

基　　金：广西自然科学基金项目(2013GXNSFAA019077 2013GXNSFAA019088 2014GXNSFAA118081) 广西八桂学者专项项目(3号) 

出 版 物：《南方农业学报》 (Journal of Southern Agriculture)

年 卷 期：2017年第48卷第9期

页      码：1537-1547页

摘      要：【目的】克隆甘蔗ATP结合蛋白基因,分析其基本生物学信息及在干旱胁迫下的表达特性,为ATP结合蛋白的功能研究提供理论依据。【方法】从乙烯诱导甘蔗差异表达转录组和水分胁迫下甘蔗cDNA文库中获取ATP结合蛋白基因序列,设计其引物进行RT-PCR扩增,利用生物信息学软件进行序列分析及其蛋白结构和功能预测,并采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测干旱胁迫处理下的甘蔗ATP结合蛋白基因的表达情况。【结果】克隆获得的甘蔗ATP结合蛋白基因全长2145 bp,编码714个氨基酸,其蛋白分子质量为79.430 kD,理论等电点(pI)为9.33,不稳定系数为44.38;甘蔗ATP结合蛋白与玉米ATP结合蛋白的核苷酸序列及其推导氨基酸系列同源性最高,均达93%。甘蔗ATP结合蛋白主要由无规则卷曲(42.02%)、α螺旋(25.63%)和延伸链(22.27%)结构组成,具有蛋白激酶催化结构域、ATP结合位点、核苷酸结合位点(NBS)、糖基化位点、激酶磷酸化结合位点及核定位信号等;甘蔗ATP结合蛋白可能主要定位在细胞核、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体中,起中间代谢调控作用,或参与转录调控、免疫应答、胁迫应答及信号转导等生物反应。qPCR检测结果显示,在干旱胁迫7 d后,甘蔗ATP结合蛋白基因的表达量明显下调,约为对照的30%,恢复正常供水(复水)后,表达量回升。【结论】甘蔗ATP结合蛋白基因表达受干旱胁迫诱导,可能参与甘蔗对干旱逆境胁迫响应的代谢调控。

主 题 词：甘蔗 ATP结合蛋白 基因克隆 生物信息学 干旱胁迫 表达特性 

学科分类：09[农学] 0901[农学-植物生产类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095-1191.2017.09.01

馆 藏 号：203276467...