小桐子磷酸烯醇式丙酮酸/磷酸转运体PPT1基因的克隆及低温表达分析

作者：郭俊云; 高永; 吴贞莹; 王海波^*

来源：植物生理学报, 2023, 59(10): 1899-1908.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.100634

• 小桐子
• 基因家族
• 磷酸烯醇式丙酮酸/磷酸转运体
• 基因克隆
• 表达分析
• 亚细胞定位

磷酸烯醇式丙酮酸/磷酸转运体(PPT)属于质体磷酸转运体(pPT)家族的成员,负责磷酸烯醇式丙酮酸与磷酸的反向运输,在维持叶绿体与细胞质碳代谢中发挥重要作用。本研究基于BLAST序列比对的方法,在全基因组水平对小桐子pPT基因家族进行鉴定与生物信息学分析。在此基础上,克隆到该家族PPT1基因的全长cDNA序列,命名为JcPPT1,利用qRT-PCR方法检测该基因在低温条件下的表达特性,同时,通过双酶切构建该基因的植物表达载体并在拟南芥原生质体中进行了表达与亚细胞定位分析。结果表明,小桐子pPT基因家族共鉴定到7个基因,聚类为GPT (JcGPT1、JcGPT2)、PPT (JcPPT1、JcPPT2)、TPT (JcTPT1、JcTPT2)及XPT (JcXPT) 4个亚家族,基因结构分别包含5、9、12、1个外显子。蛋白质长度分布在392～440 aa之间,等电点都显碱性,二级结构都包含10段α-螺旋跨膜区域。表达分析显示,JcPPT1基因在小桐子叶片与根中都属于低温诱导表达基因,分别在低温胁迫12和0.5 h时达到最大表达量,较对照显著提高4.64倍(P<0.01)与5.91倍(P<0.01)。进一步构建了该基因绿色荧光蛋白GFP标记的植物表达载体pCambia1300-35S-JcPPT1-GFP,通过拟南芥原生质体转化与瞬时表达表明小桐子PPT1定位于叶绿体中。以上结果为开展小桐子PPT基因的功能分析以及其在叶绿体淀粉积累、逆境应答中的机制研究奠定了基础。

• 单位
  曲靖师范学院