铁皮石斛DcbHLH14基因克隆及表达分析

作者：理雅; 刘博婷; 赖思慧; 罗伟红; 于白音; 刘羽佳^*

来源：福建农业学报, 2022, 37(09): 1145-1155.

DOI：10.19303/j.issn.1008-0384.2022.009.005

• 铁皮石斛
• DcbHLH14基因
• 非生物胁迫
• 表达分析

【目的】克隆铁皮石斛转录因子DcbHLH14基因并分析其在非生物胁迫响应中的表达情况，为研究DcbHLH14基因的功能提供理论参考。【方法】通过同源克隆从铁皮石斛叶组织中得到DcbHLH14基因，对其编码的蛋白序列特征和组织表达特性进行分析，并采用qRT-PCR对DcbHLH14基因在低温、干旱和ABA处理过程中的表达量进行分析。【结果】DcbHLH14基因开放阅读框(Open reading frame, ORF)为1 269 bp，与参考序列存在7个碱基差异，仅含有1个外显子且无内含子，编码422个氨基酸。DcbHLH14蛋白的分子式为C2011H3192N586O613S13，理论分子量为45.8 kD，理论等电点(pI)为5.98，含有bHLH家族保守结构域bHLH-MYC-N和HLH，属于bHLH家族，与鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum)和春兰(Cymbidium goeringii)bHLH蛋白的氨基酸序列同源性较高，分别为97.16%和86.90%。转录组分析结果显示，DcbHLH14基因在云南产地野生铁皮石斛花蕾中的表达量最高，在叶中的表达量最低。进一步qRT-PCR分析结果表明，该基因在广东丹霞铁皮石斛叶中的表达量最高，而在茎中的表达量最低。DcbHLH14基因启动子富含多种与水分胁迫、低温、脱水以及ABA响应等相关的顺式作用元件。DcbHLH14基因明显受到低温、干旱和ABA诱导，低温和ABA处理6 h后DcbHLH14表达量被显著提高并达到峰值，分别是处理前的12.6倍和3.7倍；干旱处理9 h后，DcbHLH14表达量最高，是处理前的6.5倍，达到极显著差异水平。【结论】DcbHLH14基因可能在转录水平上通过依赖于ABA信号通路途径响应低温和干旱胁迫，从而调控下游功能基因表达，提高铁皮石斛抗逆性。

• 单位
  河南农业大学; 韶关学院