蘋果β-淀粉酶基因MdBAM3的克隆和低溫響應(yīng)表達(dá)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-29 13:45
淀粉酶(BAM)介導(dǎo)的淀粉降解廣泛參與植物生長(zhǎng)發(fā)育和非生物脅迫響應(yīng)等生物學(xué)過程。從前期蘋果低溫誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄組研究中分離到1個(gè)參與淀粉代謝的差異表達(dá)基因片段,克隆其cDNA全長(zhǎng)并進(jìn)行序列分析。結(jié)果表明該基因與擬南芥AtBAM3同源,命名為MdBAM3 (GenBank登錄號(hào):KX276144.1)。該基因開放閱讀框長(zhǎng)度1 641 bp,編碼546個(gè)氨基酸。該蛋白含有完整的葡萄糖基水解酶結(jié)構(gòu)域,保守的葡萄糖基水解酶結(jié)構(gòu)域外環(huán)和內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu),以及2個(gè)谷氨酸催化殘基,該蛋白包含40個(gè)氨基酸殘基的cTP (Chloroplast transport peptides),表明MdBAM3蛋白是定位于葉綠體的β-淀粉酶。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)分析模擬低溫(4℃)和自然低溫條件下MdBAM3的表達(dá)響應(yīng)及組織表達(dá)模式,該基因受4℃模擬低溫誘導(dǎo)快速表達(dá);自然低溫下該基因在葉芽、花芽、韌皮部中的表達(dá)均顯著上調(diào),在葉芽中表達(dá)量最高,具有組織特異性,且隨植株休眠的進(jìn)行呈先升后降的趨勢(shì),推測(cè)MdBAM3在蘋果低溫脅迫響應(yīng)中具有重要功能。
【文章來源】:分子植物育種. 2020,18(13)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
MdBAM3編碼區(qū)PCR產(chǎn)物的電泳分析
圖1 MdBAM3編碼區(qū)PCR產(chǎn)物的電泳分析ProtParam軟件分析表明,MdBAM3蛋白分子式為C2695H4187N767O803S32,分子量61.21 kD,其等電點(diǎn)8.34,不穩(wěn)定系數(shù)36.93,為穩(wěn)定蛋白,親水性平均數(shù)-0.473,表明該蛋白為親水性蛋白。利用ProtScale軟件分析也表明,MdBAM3肽鏈沒有典型的疏水性區(qū)域,推測(cè)該蛋白為親水性蛋白,與ProtParam預(yù)測(cè)結(jié)果一致。利用TargetP 1.1軟件對(duì)MdBAM3進(jìn)行亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)該蛋白包含c TP(Chloroplast transport peptides),分值為0.570,可靠性級(jí)別(Reliability class)為5,表明該蛋白定位于葉綠體,并預(yù)測(cè)c TP長(zhǎng)度為40個(gè)氨基酸殘基。
不同植物BAM3的系統(tǒng)進(jìn)化分析結(jié)果表明,蘋果MdBAM3與白梨PbrBAM3親緣關(guān)系最近,與甜櫻桃、梅、桃、森林草莓、薔薇、月季等薔薇科植物的BAM3聚為一類(圖4)。對(duì)于9個(gè)擬南芥AtBAM蛋白,可明顯聚為4類:AtBAM1和AtBAM3,At BAM5和At BAM6,AtBAM2、AtBAM7和AtBAM8,At BA-M4和AtBAM9,而蘋果MdBAM3與At BAM1、AtBAM3聚為一類,與AtBAM3最近(圖4)。1.3 MdBAM3響應(yīng)低溫的表達(dá)模式分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蘋果抗寒矮化砧應(yīng)答冷脅迫的轉(zhuǎn)錄因子基因鑒定[J]. 王海波,程來亮,何平,常源升,李林光. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]蘋果矮化砧‘71-3-150’對(duì)冷脅迫的生理與轉(zhuǎn)錄組響應(yīng)[J]. 王海波,程來亮,常源升,孫清榮,陶吉寒,李林光. 園藝學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]針葉福祿考(Phlox subulata)抗寒基因的克隆及分析[J]. 李洋,曲彥婷,周愛民,唐煥偉,洪苗,趙偉平,王婷,王金剛. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2015(09)
[4]基于RNA-Seq數(shù)據(jù)篩選的小桐子抗冷相關(guān)基因的表達(dá)模式及其聚類分析[J]. 王海波,鄒竹榮,龔明. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2014(06)
[5]幾種蘋果矮化砧木的抗寒性研究[J]. 殷麗麗,李曉燕,劉修麗,祝軍,戴洪義. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
本文編號(hào):3107648
【文章來源】:分子植物育種. 2020,18(13)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
MdBAM3編碼區(qū)PCR產(chǎn)物的電泳分析
圖1 MdBAM3編碼區(qū)PCR產(chǎn)物的電泳分析ProtParam軟件分析表明,MdBAM3蛋白分子式為C2695H4187N767O803S32,分子量61.21 kD,其等電點(diǎn)8.34,不穩(wěn)定系數(shù)36.93,為穩(wěn)定蛋白,親水性平均數(shù)-0.473,表明該蛋白為親水性蛋白。利用ProtScale軟件分析也表明,MdBAM3肽鏈沒有典型的疏水性區(qū)域,推測(cè)該蛋白為親水性蛋白,與ProtParam預(yù)測(cè)結(jié)果一致。利用TargetP 1.1軟件對(duì)MdBAM3進(jìn)行亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)該蛋白包含c TP(Chloroplast transport peptides),分值為0.570,可靠性級(jí)別(Reliability class)為5,表明該蛋白定位于葉綠體,并預(yù)測(cè)c TP長(zhǎng)度為40個(gè)氨基酸殘基。
不同植物BAM3的系統(tǒng)進(jìn)化分析結(jié)果表明,蘋果MdBAM3與白梨PbrBAM3親緣關(guān)系最近,與甜櫻桃、梅、桃、森林草莓、薔薇、月季等薔薇科植物的BAM3聚為一類(圖4)。對(duì)于9個(gè)擬南芥AtBAM蛋白,可明顯聚為4類:AtBAM1和AtBAM3,At BAM5和At BAM6,AtBAM2、AtBAM7和AtBAM8,At BA-M4和AtBAM9,而蘋果MdBAM3與At BAM1、AtBAM3聚為一類,與AtBAM3最近(圖4)。1.3 MdBAM3響應(yīng)低溫的表達(dá)模式分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]蘋果抗寒矮化砧應(yīng)答冷脅迫的轉(zhuǎn)錄因子基因鑒定[J]. 王海波,程來亮,何平,常源升,李林光. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]蘋果矮化砧‘71-3-150’對(duì)冷脅迫的生理與轉(zhuǎn)錄組響應(yīng)[J]. 王海波,程來亮,常源升,孫清榮,陶吉寒,李林光. 園藝學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]針葉福祿考(Phlox subulata)抗寒基因的克隆及分析[J]. 李洋,曲彥婷,周愛民,唐煥偉,洪苗,趙偉平,王婷,王金剛. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2015(09)
[4]基于RNA-Seq數(shù)據(jù)篩選的小桐子抗冷相關(guān)基因的表達(dá)模式及其聚類分析[J]. 王海波,鄒竹榮,龔明. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2014(06)
[5]幾種蘋果矮化砧木的抗寒性研究[J]. 殷麗麗,李曉燕,劉修麗,祝軍,戴洪義. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
本文編號(hào):3107648
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