水稻OsNCED1基因克隆与生物信息学分析

作者：周煌; 张议斤; 罗志雄; 刘雄; 肖云华; 唐文帮; 张桂莲

来源：分子植物育种, 2022, 1-16.

• 水稻
• OsNCED1基因
• 克隆
• 生物信息学分析

9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase， NCED)由NCED基因家族编码，是“胁迫激素”脱落酸(abscisic acid， ABA)的合成限速酶，水稻中关于其编码基因OsNCED1结构及功能的研究未见详细报导。本研究以‘日本晴’水稻叶片基因组为模板，利用PCR扩增OsNCED1基因CDS区，获得一个1 917 bp的基因片段；OsNCED1能够被高温诱导表达，在耐热株系中的表达量高于热敏感株系；生物信息学分析结果表明，OsNCED1基因全长为2 160 bp，蛋白质编码区有1 917 bp，非编码区有243 bp，且没有内含子；OsNCED1蛋白由638个氨基酸组成，是一种亲水性较强却不稳定的酸性蛋白，不存在信号肽，没有跨膜结构；亚细胞定位预测显示其定位在叶绿体上；时空表达分析和表达部位分析均显示OsNCED1基因在水稻叶片中表达量最高，且启动子区域有很多响应逆境的顺势元件；构建系统进化树结果显示OsNCED1蛋白与二穗短柄草(Brachypodium distachyon) BdNCED1蛋白的亲缘关系较近；水稻根部的OsNCED1基因表达量在经过ABA、赤霉素(gibberellin， GA)、生长素(auxin， IAA)、油菜素内酯(brassinosteroid， BR)和茉莉酸(jasmonic acid， JA)的处理后无较大变化，而经过细胞分裂素(cytokinin， CTK)处理后显著增加。然而，水稻芽部的OsNCED1基因表达量对于ABA、GA、IAA、BR、CTK和JA的处理反应都较平缓。本研究结果为OsNCED1基因的生物学功能研究提供科学依据。

• 单位
  湖南农业大学