水稻OsHDAC15基因的克隆、表达分析及原核表达

作者：杜巧丽; 方远鹏; 蒋君梅; 李向阳; 谢鑫^*

来源：植物生理学报, 2021, 57(03): 558-568.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2020.0492

• 水稻
• OsHDAC15
• 基因克隆
• 表达分析

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)在植物生长发育、器官构建、逆境胁迫及激素信号应答中发挥重要作用,并作为调节染色质结构和基因表达的关键表观遗传因素。其中HDAC15蛋白是HDAC家族中第Ⅱ亚族(HDA) a类成员,在植物应对非生物胁迫、病原物侵染等方面具有重要作用。本研究克隆了一个水稻(Oryza sativa) HDAC15基因,该基因全长1 611 bp,编码536个氨基酸,含50个磷酸化激酶作用位点和一个Histdeacetyl结构域,亚细胞定位于细胞核。系统发育分析表明,该基因编码蛋白与短柄草(Brachypodium distachyon)蛋白同源性最高。互作预测分析表明, HDAC15基因可被多种miRNA作用,从而实现对HDAC15基因功能表达的调控。实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, RT-qPCR)分析表明, Os HDAC15基因的表达具有组织特异性;在40℃高温胁迫下, OsHDAC15的表达水平在较短时间内受到诱导表达;在干旱(300 mmol·L-1, D-mannitol)、盐胁迫(250 mmol·L-1, NaCl)和外源脱落酸(200μmol·L-1,abscisicacid, ABA)处理条件下,基因表达量均显著上调。OsHDAC15基因同时也受激素吲哚乙酸(10μmol·L-1, indole-3-acetic acid, IAA)和4℃低温的诱导表达,峰值出现相对滞后,但最高表达量为对照组的27倍。同时为获得HDAC15可溶性蛋白,将其转化到大肠杆菌(Escherichia coli) Rosetta (DE3)中进行原核表达,结果显示, HDAC15蛋白最佳诱导温度和IPTG (异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷)浓度分别为30℃和0.8mmol·L-1。该研究为HDAC15基因参与水稻组蛋白修饰,及其在组蛋白去乙酰化中的作用研究提供了证据。

• 单位
  贵州大学