茄子低温响应因子SmICE1的克隆及其功能分析

作者：周露; 刘杨; 崔群香; 陈火英

来源：南京农业大学学报, 2021, 1-11.

• 茄子
• SmICE1
• 基因克隆
• 低温响应
• 功能分析
• 花青素

[目的]本文旨在探索茄子低温响应因子SmICE1在低温响应和花青素合成途径中的功能。[方法]以光敏型茄子品种‘蓝山禾线’为材料，通过同源克隆获得SmICE1的全长序列，并对其进行生物信息学分析；4℃低温处理4叶期的茄子幼苗，分析SmICE1的表达水平；构建植物表达载体PHB-SmICE1-YFP，在烟草叶片中进行瞬时转化研究SmICE1蛋白的亚细胞定位，通过蘸花法在拟南芥中进行SmICE1遗传转化，分析过表达植株的耐寒性、生理指标和下游CBF表达情况；将PHB-SmICE1-YFP农杆菌和含有SmCBF启动子序列（SmCBFpro）的pGreen-SmCBFpro农杆菌菌液组合导入烟草细胞中进行瞬时表达并进行双荧光素酶的测定；构建酵母载体pGBKT7-SmYABBY和pGADT7-SmICE1转化至酵母感受态AH109中进行酵母双杂交实验；构建植物表达载体SmYABBY-nYFP和SmICE1-cYFP，利用注射法将其农杆菌转化至烟草细胞中进行双分子荧光互补实验。[结果]克隆获得编码区长1524 bp的茄子SmICE1，其蛋白编码507个氨基酸，预测分子质量为54.75 kDa，理论等电点为5.6；多序列比对和进化树分析显示SmICE1与番茄SlICE1同源关系最近；SmICE1表达受低温诱导；亚细胞定位显示SmICE1蛋白定位在细胞核中；SmICE1蛋白具有转录激活活性，双荧光素酶实验表明SmICE1可以促进SmCBFs的表达；在拟南芥中异源过表达SmICE1可以增强植株的抗寒性。低温处理后，转基因植物的脯氨酸含量和AtCBFs基因的表达量高于野生型，而电解质渗透率低于对照；酵母双杂交和双分子荧光互补实验表明SmICE1与SmYABBY蛋白存在相互作用。[结论]克隆获得茄子SmICE1基因，功能分析表明SmICE1可以诱导SmCBFs表达并增加转基因植株的抗寒性，SmICE1与SmYABBY互作可能参与调控茄子花青素生物合成。

• 单位
  金陵科技学院; 上海交通大学