甘蔗ca2+-h+反向运转体基因的克隆与表达分析

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2016,42(7):10741082http://zwxb.chinacrops.org/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2016.010742++甘蔗Ca/H反向运转体基因的克隆与表达分析苏炜华刘峰黄珑苏亚春黄宁凌辉吴期滨张华阙友雄福建农林大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/国家甘蔗产业技术研发中心,福建福州350

2、0022++2+摘要:CAX(Ca/Hantiporter)是植物细胞膜Ca主动运输体系的一个大类。本研究以高粱的CAX1基因(GenBank登录号为XM_002441593)为探针,利用电子克隆并结合RT-PCR技术,获得甘蔗CAX1基因的1条cDNA序列,命名为ScCAX1(GenBank登录号为KT799799)。生物信息学分析显示,ScCAX1基因全长784bp,包含1个645bp的开放阅读框,编码1个214个氨基酸的蛋白质。ScCAX1蛋白被定位于叶绿体类囊体膜,为稳定的疏水性蛋白,不存在信号肽。蛋

3、白二级结构元件多为α-螺旋,具有1个Na_Ca_exsuperfamily。实时荧光定量PCR分析表明,甘蔗ScCAX1基因的表达具有组织特异性,在各组织中均表达,但在茎中表达量最低,叶中的表达量最高。在PEG、NaCl、SA、ABA和MeJA胁迫过程中,ScCAX1基因的表达均受到调控。其中ABA、SA和PEG胁迫下表达量上调,均在胁迫24h达到最大值。SA胁迫24h的表达量为对照的5.47倍,而ABA胁迫24h的表达量为对照的3.5倍。NaCl胁迫6h的表达量达最大值,为对照的2.14倍。推测ScCAX1

4、基因能够响应逆境胁迫,其表达可能与甘蔗的抗盐、抗渗透胁迫性状有关。关键词:甘蔗;CAX1基因;电子克隆;生物信息学;实时荧光定量PCR2++CloningandExpressionAnalysisofaCa/HAntiporterGenefromSugarcane****SUWei-Hua,LIUFeng,HUANGLong,SUYa-Chun,HUANGNing,LINGHui,WUQi-Bin,ZHANG*Hua,andQUEYou-XiongKeyLaboratoryofSugarcaneBiology

5、andGeneticBreeding(Fujian),MinistryofAgriculture,FujianAgricultureandForestryUniversity/SugarcaneResearch&DevelopmentCenter,ChinaAgriculturalTechnologySystem,Fuzhou350002,China2++2+Abstract:CAX(Ca/Hantiporter)isamajorcategoryofCaactivetransportsystemsinplan

6、tcellmembrane.Inthepresentstudy,usingaCAX1mRNAsequencefromSorghumbicolor(GenBankaccessionnumber:XM_002441593)astheprobe,thefull-lengthcDNAsequenceofsugarcaneCAX1genewasclonedbyinsilicocloningcombinedwithRT-PCRamplification,andnamedasScCAX1(GenBankaccessionn

7、umber:KT799799).BioinformaticsanalysisshowedthatScCAX1hasalengthof784bpandcontainsacompleteopenreadingframewithalengthof645bp,whichencodesa214aminoacidresiduesofsugarcaneCAX1protein.TheScCAX1proteinwithstableacidityandhydrophobiawasdetectedtobelocatedinthyl

8、akoidmembraneofchloroplastswithnosignalpeptide.ItbelongstoaconservedNa_Ca_ex.ThemainlysecondarystructureelementofScCAX1proteinisalphahelix.RealtimequantitativePCR(RT-qPCR)analysisrevealedthattheexpress