甘蔗獨腳金內(nèi)酯生物合成關(guān)鍵基因ScD27的克隆與表達分析
本文選題:甘蔗 + ScD ; 參考:《作物學報》2017年01期
【摘要】:獨腳金內(nèi)酯(strigolactones,SLs)是一類新型植物激素,D27基因是獨腳金內(nèi)酯生物合成途徑中最上游的調(diào)控基因,且該基因調(diào)控SLs的合成是一個可逆的過程。本研究根據(jù)水稻、玉米、高粱、二穗短柄草4種禾本科作物的D27基因核苷酸序列保守區(qū)域設(shè)計引物,以甘蔗品種ROC22的c DNA為模板,利用RT-PCR和RACE技術(shù),從甘蔗中克隆出D27基因的c DNA全長序列,命名為Sc D27,Gen Bank登錄號為KP987221.1。該基因序列全長1379 bp,包含一個867 bp的完整開放閱讀框(ORF),編碼288個氨基酸殘基。Sc D27編碼的蛋白質(zhì)分子量為71.58 k D,理論等電點為5.04,是一種非分泌性蛋白,主要分布于葉綠體上,該蛋白的保守區(qū)可能具有2個鋅指蛋白結(jié)構(gòu)域(Zn F_TAZ和Zn F_A20),且不存在信號肽;該基因編碼的氨基酸序列具有較高的保守性,與高粱、谷子、大麥、短穗二柄草等禾本科植物的D27氨基酸序列相似性在70%以上;Sc D27基因在甘蔗各組織部位均有表達,其中莖尖和腋芽中表達量較高,葉、莖和根中的表達較低。此外,Sc D27基因在甘蔗莖尖中的表達受PEG、鹽脅迫、磷缺乏和營養(yǎng)缺乏的誘導(dǎo),推測Sc D27基因是甘蔗獨腳金內(nèi)酯生物合成途徑中響應(yīng)非生物脅迫的關(guān)鍵基因。
[Abstract]:Strigolactones sls) is a novel plant hormone, D27 gene, which is the upstream regulation gene in the biosynthesis pathway of monogolide, and it is a reversible process to regulate the synthesis of SLs. In this study, primers were designed according to the conserved region of nucleotide sequence of D27 gene of four gramineous crops, rice, maize, sorghum, and two species of grass. Using c DNA of sugarcane variety ROC22 as template, RT-PCR and RACE techniques were used. The full-length c DNA sequence of D27 gene was cloned from sugarcane and named SC D27G Bank accession number KP987221.1. The full length of the gene is 1379 BP, which contains a complete open reading frame of 867 BP, encoding 288 amino acid residues. Sc D27 encodes a protein molecular weight of 71.58 KD and a theoretical isoelectric point of 5.04. It is a non-secretory protein, mainly distributed on chloroplasts. The conserved region of this protein may have two zinc finger protein domains Zn F_TAZ and Zn FFA20, and there is no signal peptide, and the amino acid sequence of this gene is highly conserved with that of sorghum, millet and barley. The similarity of D27 amino acid sequence in Gramineae plants was more than 70%. Sc D27 gene was expressed in all tissues of sugarcane, especially in stem tip and axillary bud, but lower in leaf, stem and root. In addition, the expression of Sc D27 gene in sugarcane stem tip was induced by PEG, salt stress, phosphorus deficiency and nutrient deficiency. It is inferred that SC D27 gene is the key gene in the biosynthesis pathway of sugarcane monopodide in response to abiotic stress.
【作者單位】: 云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金項目(31360359) 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-20-1-1) 云南省中青年學術(shù)技術(shù)帶頭人后備人才(2014HB038) 云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃項目(2016FB071) 重大科技專項-生物(2015ZA001) 科技創(chuàng)新人才計劃(2014HC015)資助~~
【分類號】:S566.1
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,本文編號:1857112
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