红豆杉TcLBDs基因的克隆与表达分析

作者：李艳艳; 杨艳芳; 王俊青; 王帅; 刘洪伟; 邱德有

来源：林业科学, 2015, 51(10): 126-133.

• 红豆杉
• LBD
• 转录因子
• 生物信息学分析
• 基因表达

【目的】LBD(LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN)转录因子在植物次生生长中具有潜在的作用。克隆红豆杉LBD基因,研究LBD在红豆杉剥皮后树皮再生过程中的表达状况,以揭示其调控作用。【方法】在红豆杉剥皮再生组织转录组数据库中搜索LBD基因,根据获得的基因序列设计引物,利用RT-PCR方法克隆得到2个红豆杉TcLBDs基因的cDNA片段,分别命名为TcLBD1和TcLBD6。进一步利用生物信息学工具对其进行分析,最后利用半定量RT-PCR对红豆杉不同组织、利用qRT-PCR技术对其剥皮再生不同时期的TcLBDs的表达进行分析。【结果】TcLBD1的cDNA包含549 bp开放阅读框(ORF),编码182个氨基酸;TcLBD6的cDNA包含687 bp开放阅读框,编码228个氨基酸。TcLBD1和TcLBD6编码的蛋白质分子量分别为19.97,25.13 kDa,序列分析表明二者在N端存在着LBD类转录因子特有的LOB结构域,都属于第1类(ClassⅠ)LBD;二者在核酸序列和氨基酸序列水平上分别有55.2%和57.9%的相似性,且蛋白质二级结构也具有较高的相似性。系统进化树结果显示TcLBD1与北美云杉的蛋白(ABK21479)聚为一簇,亲缘关系最近;TcLBD6与拟南芥的AS2/LBD6聚在一起。组织表达谱分析表明Tc LBD1在茎和木质部(含形成层)中表达量明显高于根、叶片和韧皮部(含形成层)中的表达量;TcLBD6主要在根和茎中表达。2个TcLBDs基因在红豆杉剥皮再生不同时期再生组织间的表达模式结果显示,在其剥皮再生过程中Tc LBD1基因表达量在6天时达到最高,整体呈上调表达;Tc LBD6表达水平在18天后显著上调。【结论】克隆2个红豆杉TcLBDs基因,TcLBD1和TcLBD6,这2个基因在红豆杉剥皮再生过程中均有响应,推测二者在红豆杉剥皮后树皮再生过程中起调控作用。

• 单位
  中国林业科学研究院林业研究所; 林木遗传育种国家重点实验室