摘要
肌醇-1-磷酸合成酶MIPS (Myo-inositol-1-phosphate synthase)在植物生长发育和非生物逆境胁迫的响应中发挥重要作用。为进一步探究柳枝稷(Panicum virgatum) MIPS基因相关生物学功能,本研究对柳枝稷PvMIPS2基因进行克隆,并对其进行初步生物信息学分析,随后通过RT-qPCR技术分析该基因在柳枝稷不同组织和器官的特异性表达,并探究其在不同非生物胁迫下及激素处理下的基因表达模式。序列分析表明,PvMIPS2基因含有1 533 bp的完整开放阅读框,编码510个氨基酸,其编码的蛋白序列包含完整的MIPS保守结构域,属于MIPS基因家族成员;理化性质分析显示,该蛋白分子量为56.12 kD,理论等电点为5.48,不稳定系数为33.87,且负电荷残基占比较高,属于不稳定的酸性蛋白;蛋白结构分析表明,该蛋白属于亲水性非跨膜的胞内蛋白,推测其定位于内质网上,主要由α-螺旋和无规则卷曲连接而成;顺式作用元件分析发现,PvMIPS2基因启动子区域包含12个与非生物胁迫相关元件;系统进化分析表明,柳枝稷与糜子的PvMIPS2蛋白亲缘关系最近;RT-qPCR结果显示,PvMIPS2基因在柳枝稷茎、叶、节和叶鞘中表达量较高,同时能够响应干旱胁迫和盐胁迫,且在激素ABA和GA处理下表达量发生上调。以上结果为研究PvMIPS2基因的生物学功能和柳枝稷抗逆性打下了坚实基础。
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