葡萄热激蛋白VvDnaJ05与VvDnaJ26基因的克隆和功能分析

作者：陈天池; 徐涛; 沈乐意; 罗英杰; 刘婷婷; 贾永红; 吴月燕^*

来源：农业生物技术学报, 2023, 31(03): 488-499.

• 葡萄
• DnaJ蛋白
• 逆境胁迫
• 瞬时过表达

葡萄(Vitis vinifera)在栽培过程中常常会遭受众多环境胁迫，了解葡萄植株对胁迫的抗逆机制是当前葡萄栽培技术研究的热点。在众多与抗逆相关的蛋白中，DnaJ蛋白作为热激蛋白70 (heat shock protein 70, HSP70)的分子伴侣，在植物生理生化及胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究以DnaJ基因家族中克隆得到的VvDnaJ05 (GenBank No. OQ102602)和VvDnaJ26 (GenBank No. OQ108519)为研究对象，对其在不同组织、不同激素处理和不同逆境胁迫下的表达量进行了测定；同时构建了过表达和互作载体，对其蛋白功能与互作情况进行了验证。结果显示，VvDnaJ05全长共计822 bp，编码273个氨基酸；VvDnaJ26为1 254 bp，编码417个氨基酸。VvDnaJ05和VvDnaJ26分别在果皮和种子中呈高表达状态。VvDnaJ05和VvDnaJ26启动子区均存在激素响应元件，两者在茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)和水杨酸(salicylic acid, SA)处理下表达量均出现明显变化。VvDnaJ05和VvDnaJ26在盐、弱光胁迫和热胁迫下表达量出现明显变化，特别是在热胁迫处理下，热胁迫(35℃)处理6 h后两者的表达量相比于处理前均显著升高(P<0.05)。经瞬时过表达VvDnaJ05和VvDnaJ26处理的烟草(Nicotiana tabacum)植株，相比于空载处理组，丙二醛和过氧化氢的含量显著降低(P<0.05)，耐热性明显更强。亚细胞定位显示，VvDnJ05定位于细胞质和细胞核中，VvDnaJ26则定位在细胞质中。酵母双杂交实验显示，VvDnaJ05和VvDnaJ26蛋白不存在互作情况。以上结果表明，VvDnaJ05和VvDnaJ26各自发挥其生物学功能并在葡萄抗逆境胁迫过程中发挥重要作用。本研究初步阐明了VvDnaJ的潜在功能，为后续DnaJ蛋白的深入研究及抗逆性葡萄品种选育提供理论参考。

• 单位
  浙江万里学院; 宁波大学