木薯海藻糖合成酶基因MeTPS6克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

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作者：

丁泽红，铁韦韦，付莉莉，颜彦，胡伟

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摘要：

【目的】克隆木薯海藻糖合成酶基因MeTPS6,并分析其在干旱,低温,遮荫等非生物胁迫应答中的表达情况,为研究TPS基因功能及抗逆分子机理提供参考.【方法】采用RT-PCR从木薯中克隆MeTPS6基因,并进行生物信息学分析及构建系统发育进化树.采用荧光定量PCR(q PCR)分析MeTPS6基因在干旱,低温和遮荫胁迫下不同木薯品种不同组织中的表达特性及模式.【结果】克隆获得的MeTPS6基因具有一个2565 bp的开放阅读框,编码854个氨基酸,含有TPS家族保守结构域(Glyco_transf_20).MeTPS6蛋白与杨树(Potri.010G104500)和杞柳(Sapur V1A.0015s0610)同源蛋白氨基酸序列的相似性分别达92.6%和90.0%,表明木薯与杨树和杞柳的亲缘关系较近.MeTPS6基因的启动子序列中存在大量非生物胁迫相关元件(低温相关元件LTR,干旱相关元件MBS等),激素相关元件(脱落酸相关的元件ABRE和CE3,水杨酸相关元件TCA-element等)及光响应相关元件(ACE,Box I等).MeTPS6基因在木薯储藏根中的表达量最高,须根次之,二者均显著高于茎,叶柄和叶片中的表达量(P0.05,下同),且在干旱,低温和遮荫胁迫下,不同组织中的表达模式存在明显差异.对于不同木薯品种,干旱,低温和遮荫胁迫处理均显著诱导其MeTPS6基因表达.在高置信度(Confidence=0.8)的情况下,共找到13个共表达基因,其中有10个为TPS同源基因,表明这些同源基因可能相互协调,共同参与植物生物学过程;另外3个基因(CAT,CAT1和F5M15.5)均编码过氧化氢酶,主要参与保护细胞免受过氧化氢的毒性作用.【结论】MeTPS6基因主要在木薯的根(特别是储藏根)中表达,并从转录水平参与干旱,低温和遮荫胁迫响应,可作为候选基因进一步研究其在木薯抗逆中的功能.

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关键词：

木薯 海藻糖合成酶 MeTPS6基因 干旱 低温 遮荫 表达分析

DOI：

10.3969/j.issn.2095-1191.2017.11.01

年份：

2017