【目的】鋁毒脅迫是酸性土壤中抑制葡萄生長(zhǎng)的主要因素之一,為了探明葡萄MATE基因的結(jié)構(gòu)特征和表達(dá)量與其耐鋁毒能力的關(guān)系。【方法】以耐鋁性強(qiáng)的品種‘紅地球’和耐鋁性弱的品種‘貝達(dá)’的葉片cDNA為模板,采用PCR和TA克隆技術(shù)獲得VvMATE和VrlMATE兩個(gè)基因序列,對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)和鋁脅迫下的表達(dá)分析,并測(cè)定鋁脅迫下的丙二醛含量及抗氧化酶活性,對(duì)兩個(gè)品種該基因的表達(dá)和生理指標(biāo)的變化與耐鋁毒能力的關(guān)系進(jìn)行比較。【結(jié)果】克隆獲得了‘紅地球’VvMATE基因和‘貝達(dá)’VrlMATE基因,二者序列全長(zhǎng)均為1 794 bp,均編碼597個(gè)氨基酸;二者的分子質(zhì)量分別為68.28 ku和68.82 ku,理論等電點(diǎn)分別為10.15和9.92;二者的二級(jí)結(jié)構(gòu)組分占比由高到低均為無(wú)規(guī)則卷曲、α-螺旋和折疊延伸鏈,三級(jí)空間結(jié)構(gòu)由α-螺旋、β-折疊片和β-轉(zhuǎn)角等組成;系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析發(fā)現(xiàn),VvMATE和VrlMATE的同源性為91%,二者與大麥HvMATE、小麥TaMATE、高粱SbMATE和水稻OsMATE的同源性均在70%以上;此外,二者的MATE基因表達(dá)量在鋁脅迫下均先上升后下降,其中耐鋁性強(qiáng)的‘... 

【文章來(lái)源】：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(05)北大核心

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【部分圖文】：

葡萄MATE基因PCR產(chǎn)物電泳圖

蛋白多肽鏈本身的折疊和盤(pán)繞方式即蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)。用GOR4對(duì)MATE基因編碼的蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果如圖4所示：在組成‘紅地球’MATE蛋白的597個(gè)氨基酸中，無(wú)規(guī)則卷曲（Cc）占52.43%、α-螺旋（Hh）占26.97%、折疊延伸鏈（Ee）占20.60%；在組成‘貝達(dá)’MATE蛋白的597個(gè)氨基酸中，無(wú)規(guī)則卷曲（Cc）占49.73%、α-螺旋（Hh）占33.21%、折疊延伸鏈（Ee）占17.06%。兩個(gè)品種二級(jí)結(jié)構(gòu)中占比由高到低均有無(wú)規(guī)則卷曲、α-螺旋和折疊延伸鏈的規(guī)律，α-螺旋（Hh）對(duì)蛋白骨架主要起到穩(wěn)定作用，而無(wú)規(guī)則卷曲（Cc）結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的功能，兩個(gè)葡萄品種MATE蛋白無(wú)規(guī)則卷曲（Cc）和α-螺旋（Hh）所占比例最大，說(shuō)明MATE基因?qū)ζ咸训慕舛酒鹬匾淖饔�。圖3‘貝達(dá)’MATE基因全長(zhǎng)序列及氨基酸序列

圖2‘紅地球’的MATE基因c DNA全長(zhǎng)序列及氨基酸序列用SWISS-MODEL在線工具進(jìn)行預(yù)測(cè)后發(fā)現(xiàn)，葡萄MATE蛋白的三維結(jié)構(gòu)由α-螺旋、β-折疊片、β-轉(zhuǎn)角等組成。如圖5所示，‘紅地球’MATE蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)含有2個(gè)α-螺旋、3個(gè)β-折疊片、4個(gè)β-轉(zhuǎn)角；‘貝達(dá)’MATE蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)含有2個(gè)α-螺旋、3個(gè)β-折疊片、3個(gè)β-轉(zhuǎn)角。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]丹波黑大豆GmMATE2基因的克隆及功能鑒定[J]. 胡俊,劉盧生,韓蓉蓉,魏運(yùn)民,汪瑩,蔣曹德,玉永雄.  農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(07)
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博士論文
[1]紫花苜蓿鋁脅迫響應(yīng)基因MsMATE與MsSTOP1的功能與表達(dá)調(diào)控研究[D]. 張寶云.重慶大學(xué) 2017
[2]飯豆MATE基因功能及其表達(dá)調(diào)控機(jī)制研究[D]. 劉美雅.浙江大學(xué) 2014

碩士論文
[1]香橙CjMATE基因的克隆與功能初步分析[D]. 劉青松.西南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3005116