木薯MeAHL22基因的克隆及功能初步分析

作者：王晓彤; 张建禹; 耿沙; 任思杨; 毋志浩; 李瑞梅; 姚远; 郭建春; 刘姣; 胡新文

来源：分子植物育种, 2022, 20(05): 1443-1451.

DOI：10.13271/j.mpb.020.001443

• 木薯
• 基因克隆
• 亚细胞定位
• 表达模式分析

AT-hook是一类定位于细胞核的新型DNA结合蛋白基序，在细菌、真菌和动植物中普遍存在。AThook蛋白家族在植物生长发育、激素应答以及逆境胁迫中发挥着重要调节作用。本研究从木薯中克隆出MeAHL22基因，对其结构、亚细胞定位、启动子区域和表达模式进行分析。结果表明，MeAHL22基因的开放阅读框长度为873 bp，编码一个具有290个氨基酸的蛋白；结构分析发现该蛋白存在AT-hook基序和PPC/DUF296结构域，二级结构主要由α-螺旋(11.03%)、无规则卷曲(60%)、延伸链(21.72%)以及β-转角(7.24%)构成；生物信息学分析表明，该蛋白不存在跨膜结构域和信号肽，为可溶性的亲水蛋白，预测其定位在细胞核；利用农杆菌介导法在烟草中进行瞬时表达融合表达载体，结果表明MeAHL22蛋白的确定位于细胞核，与预测结果一致。MeAHL22基因启动子区域包含光响应、激素响应、非生物胁迫响应和生长进程相关的顺式作用元件。组织表达模式分析表明MeAHL22基因在木薯根、茎、叶中均表达，其中块根中的表达量明显高于其他组织。不同激素处理表明Me JA诱导MeAHL22在根茎叶中显著上调表达，ABA则抑制其表达，GA和IAA诱导在叶中上调表达。非生物胁迫处理表明MeAHL22对模拟干旱胁迫的诱导响应最为强烈，同时受到盐胁迫的诱导，但是对冷胁迫的敏感性较低。本研究初步确定了木薯MeAHL22基因在激素、非生物胁迫信号应答和生长发育进程中具有关键作用，为进一步研究MeAHL22基因的生物学功能提供了思路。

• 单位
  中国热带农业科学院热带生物技术研究所; 海南大学; 农业部