【摘要】：【目的】克隆木薯海藻糖合成酶基因MeTPS6,并分析其在干旱、低溫、遮蔭等非生物脅迫應(yīng)答中的表達(dá)情況,為研究TPS基因功能及抗逆分子機(jī)理提供參考�！痉椒ā坎捎肦T-PCR從木薯中克隆MeTPS6基因,并進(jìn)行生物信息學(xué)分析及構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹。采用熒光定量PCR(q PCR)分析MeTPS6基因在干旱、低溫和遮蔭脅迫下不同木薯品種不同組織中的表達(dá)特性及模式�！窘Y(jié)果】克隆獲得的MeTPS6基因具有一個2565 bp的開放閱讀框,編碼854個氨基酸,含有TPS家族保守結(jié)構(gòu)域(Glyco_transf_20)。MeTPS6蛋白與楊樹(Potri.010G104500)和杞柳(Sapur V1A.0015s0610)同源蛋白氨基酸序列的相似性分別達(dá)92.6%和90.0%,表明木薯與楊樹和杞柳的親緣關(guān)系較近。MeTPS6基因的啟動子序列中存在大量非生物脅迫相關(guān)元件(低溫相關(guān)元件LTR、干旱相關(guān)元件MBS等)、激素相關(guān)元件(脫落酸相關(guān)的元件ABRE和CE3、水楊酸相關(guān)元件TCA-element等)及光響應(yīng)相關(guān)元件(ACE、Box I等)。MeTPS6基因在木薯儲藏根中的表達(dá)量最高,須根次之,二者均顯著高于莖、葉柄和葉片中的表達(dá)量(P0.05,下同),且在干旱、低溫和遮蔭脅迫下,不同組織中的表達(dá)模式存在明顯差異。對于不同木薯品種,干旱、低溫和遮蔭脅迫處理均顯著誘導(dǎo)其MeTPS6基因表達(dá)。在高置信度(Confidence=0.8)的情況下,共找到13個共表達(dá)基因,其中有10個為TPS同源基因,表明這些同源基因可能相互協(xié)調(diào),共同參與植物生物學(xué)過程;另外3個基因(CAT、CAT1和F5M15.5)均編碼過氧化氫酶,主要參與保護(hù)細(xì)胞免受過氧化氫的毒性作用�！窘Y(jié)論】MeTPS6基因主要在木薯的根(特別是儲藏根)中表達(dá),并從轉(zhuǎn)錄水平參與干旱、低溫和遮蔭脅迫響應(yīng),可作為候選基因進(jìn)一步研究其在木薯抗逆中的功能。
[Abstract]:[objective] to clone cassava trehalose synthase gene MeTPS6, and analyze its expression in abiotic stress responses such as drought, low temperature and shade. [methods] RT-PCR was used to clone MeTPS6 gene from cassava, and bioinformatics analysis was carried out and phylogenetic tree was constructed. Fluorescence quantitative PCR (q PCR) was used to analyze the expression characteristics and patterns of MeTPS6 gene in different tissues of cassava varieties under drought, low temperature and shade stress. [results] the cloned MeTPS6 gene had an open reading frame of 2565 bp. Encoding 854 amino acids, The amino acid sequence of conserved domain (Glyco_transf_20). MeTPS6 of TPS family and poplar (Potri.010G104500) and willow (Sapur V1A.0015s0610) homologous protein were 92.6% and 90.0%, respectively, indicating that the promoter sequence of .MeTPS6 gene of cassava and poplar and willow were close to each other. A large number of abiotic stress related elements (low temperature related element LTR, drought related element MBS et al.), hormone related element (abscisic acid related element ABRE and CE3, salicylic acid related element TCA-element etc.) and photoresponse related element (ACE,Box I et al.). MeTPS6 gene The highest expression level was found in cassava storage roots. The expression of fibrous roots was significantly higher than that of stems, petioles and leaves (P0.05, the same below), and there were significant differences in expression patterns in different tissues under drought, low temperature and shading stress. For different cassava varieties, drought, low temperature and shading stress significantly induced the expression of MeTPS6 gene. Under the condition of high confidence (Confidence=0.8), a total of 13 co-expressed genes were found, 10 of which were TPS homologous genes, indicating that these homologous genes may coordinate with each other and participate in the plant biological process. The other three genes (CAT,CAT1 and F5M15.5) all encode catalase and are mainly involved in protecting cells from the toxicity of hydrogen peroxide. [conclusion] the MeTPS6 gene is mainly expressed in cassava roots, especially in storage roots, and is involved in drought at the transcriptional level. The response to low temperature and shade stress can be used as candidate genes to further study its function in cassava stress resistance.
【作者單位】： 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(31600198) 海南省自然科學(xué)基金項目(20163120)
【分類號】：S533

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本文編號：2231377