茶樹CsMDHAR基因的克隆與非生物脅迫響應分析
關鍵詞：茶樹 csmdhar 抗壞血酸 非生物脅迫 啟動子元件分析
摘要：基于茶樹轉錄組數據,以龍井43茶樹cDNA為模板,克隆得到開放閱讀框(ORF)長度為1 305 bp,編碼434個氨基酸的茶樹單脫氫抗壞血酸還原酶基因,命名為CsMDHAR。蛋白序列特征和基因表達模式分析表明,CsMDHAR蛋白含有FAD結合功能域,屬于FAD依賴的吡啶核苷酸-硫基氧化還原酶(Pyr-redox-2)家族。該蛋白有兩個無序化區域,而且包含有32個磷酸化位點,理論相對分子量為47.21 kDa,pI為5.99,屬于親水性蛋白;CsMDHAR蛋白二級結構以α-螺旋和隨機卷曲為主。通過PlantCARE和PLACE對啟動子上游調控元件進行分析預測,結果顯示,CsMDHAR基因啟動子上游1 000 bp中含有多個與光、激素以及植物抗逆有關的順式作用元件。利用熒光定量PCR方法檢測龍井43和迎霜的CsMDHAR、CsAO和CsAPX在4種不同非生物脅迫下的表達水平,結果表明,在低溫(4℃)脅迫下,兩個茶樹品種的CsMDHAR、CsAO和CsAPX的表達均受抑制,且品種間的差異較小;在高溫(38℃)和干旱(200 g·L^-1 PEG)脅迫下龍井43中的CsMDHAR表達均上調,分別在8 h和2 h時達到最大值,為對照的1.49倍和1.85倍;鹽(200 mmol·L^-1 NaCl)脅迫下,CsAO和CsAPX在兩種茶樹品種中的表達量變化趨勢相似,但變化幅度不同,可能與品種間不同的抗逆性有關。
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