Na⁺/H⁺逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因SOS1（salt overly sensitive 1）是植物耐鹽性的必需基因之一,在植物抵御鹽脅迫過程中發(fā)揮十分重要的作用。本研究以小麥EST序列KJ563230為探針,利用電子克隆技術(shù)結(jié)合RT-PCR,獲得一條甘蔗SOS1基因的cDNA序列,命名為ScSOS1（GenBank登錄號為KT003285）。序列分析結(jié)果表明,該基因全長1403 bp,包含一個1272 bp的開放閱讀框,編碼423個氨基酸的蛋白質(zhì)。ScSOS1蛋白的相對分子質(zhì)量為47.6 kD,理論等電點（pI）為9.12。氨基酸序列分析表明,ScSOS1蛋白具有一個CAP-ED superfamily結(jié)構(gòu)域。生物信息學預(yù)測顯示,ScSOS1的編碼蛋白為親水性蛋白,不存在信號肽,二級結(jié)構(gòu)元件多為無規(guī)則卷曲,主要參與中間代謝。實時熒光定量PCR分析表明,ScSOS1基因的表達具有組織特異性,在甘蔗葉鞘、蔗皮、蔗髓、側(cè)芽和根中均有表達,其中在葉鞘中的表達量最高,根中的表達量最低。此外在NaCl、PEG、ABA、SA和MeJA的脅迫過程中,該基因表達均受... 

【文章來源】：作物學報. 2016,42(04)北大核心CSCD

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甘蔗ScSOS1基因的RT-PCR擴增Fig.1RT-PCRamplificationofScSOS1geneinsugarcaneM:marker2000bp;1:RT-PCR產(chǎn)物

第4期劉峰等:甘蔗Na+/H+逆轉(zhuǎn)運蛋白基因的克隆與表達分析505圖2甘蔗ScSOS1基因的RT-PCR擴增驗證所獲得的序列及其推導(dǎo)的氨基酸序列(*:終止密碼子)Fig.2NucleotideacidsequenceanddeducedaminoacidsequenceofsugarcaneScSOS1geneobtainedbycloning(*stopcodon)黑色框部分為特異性引物在基因序列中的位置。Thesequencefragmentcomplementarytoprimerishighlightedinblackbox.表3甘蔗ScSOS1蛋白二級結(jié)構(gòu)預(yù)測分析Table3SecondarystructurepredictionofsugarcaneScSOS1protein二級結(jié)構(gòu)類型Secondarystructuretype氨基酸殘基數(shù)目(個)Aminoacidresiduenumber(a)百分比Percentage(%)α-螺旋Alpha-helix13932.86延伸鏈Extendedstrand6715.84無規(guī)則卷曲Randomcoil21751.30β-螺旋Beta-helix002.2.3甘蔗ScSOS1蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)預(yù)測根據(jù)SWISSMODEL軟件預(yù)測,ScSOS1空間結(jié)構(gòu)以無規(guī)則卷曲和螺旋為主。比較甘蔗、玉米、小麥和水稻的ScSOS1蛋白的三維結(jié)構(gòu)虛擬圖,結(jié)果如圖3顯示,甘蔗ScSOS1蛋白的三級結(jié)構(gòu)與高粱、水稻、小麥和玉米SOS1蛋白的三級結(jié)構(gòu)都存在一定的差異。2.2.4甘蔗ScSOS1蛋白信號肽預(yù)測和分析根據(jù)SignalP4.1Server軟件預(yù)測可知,第40位賴氨酸殘基具有最高的原始剪切位點分值0.130和最高的信號肽分值0.125,第39位丙氨酸殘基具有最高的綜合剪切位點分值0.267。由于最后獲得氨基酸殘基的加權(quán)平均值較小,為0.0.118(遠遠小于0.5),推測ScSOS1基因所編碼的蛋白不存在信號肽,即為非分泌型蛋白,說明該蛋白在細胞質(zhì)中合成后不能被轉(zhuǎn)運(表4)。2.2.5甘蔗ScSOS1蛋白疏水性/親水性的預(yù)測和分析蛋白質(zhì)的疏水性可根據(jù)蛋白的平均疏水性(GRAVY)值來預(yù)測,當GRAVY大于零時,為疏水蛋白;當GRAVY小于零時,為親水蛋白[43]。根據(jù)ProtScale軟?

506作物學報第42卷圖3甘蔗、高粱、水稻、小麥和玉米SOS1蛋白三級結(jié)構(gòu)預(yù)測Fig.3PredictedthirdstructureofSOS1proteininsugarcane,sorghum,nice,wheat,andmaize表4甘蔗ScSOS1蛋白信號肽預(yù)測Table4SignalP-NNpredictionforsugarcaneScSOS1protein指標Index位點Site分值Score有無信號肽SignalpeptideMax.C400.130Max.Y400.125Max.S390.267MeanS1–390.112D1–390.118AbsenceCscore:原始剪切位點的分值;Sscore:信號肽的分值;Yscore:綜合剪切位點的分值;S-mean:信號肽分值的平均值;Dscore:S-mean和Y-max的加權(quán)平均值。Cscore:scoresofPutativecleavagesite;Sscore:scoresofSignalpeptide;Yscore:scoresofSynthesiscleavagesiteS-mean:theav-erageoftheS-score;Dscore:aweightedaverageoftheS-meanandtheY-maxscores.2.2.6甘蔗ScSOS1蛋白的功能預(yù)測根據(jù)Profun2.2Server軟件預(yù)測,該蛋白主要參與中間代謝,可能性為3.189,其次也可能參與翻譯、氨基酸生物合成及脂肪酸代謝,可能性依次為2.957、2.656和1.729。2.2.7甘蔗ScSOS1亞細胞定位預(yù)測根據(jù)Psort軟件預(yù)測,甘蔗ScSOS1蛋白可能被定位于細胞核(60.0%),其次是微體(過氧化物酶體)(30.0%),再次是線粒體基質(zhì)的空間(10.0%)、溶酶體(10.0%)。2.2.8甘蔗ScSOS1蛋白的保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測如圖4所示,甘蔗ScSOS1蛋白包含CAP-ED(catabolitegeneactivatorprotein-effectordomain)superfamily和一個Crpdomain(cAMP-receptorproteins),含有一個ligand結(jié)合位點和一個cNMP(cyclicnucleo-tide-monophosphate)結(jié)合位點。2.2.9甘蔗ScSOS1蛋白的氨基酸同源性分析選擇高粱(Sorghumbicolor,gb|XP_002443674.1|)、海濱鹽草(Distichlisspicata,gb|ACZ05629.1|)、海棗(Phoenixdactylifera,gb|XP_00

【參考文獻】：
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本文編號：3097778