白菜型冬油菜锌指蛋白基因BrZFP1的克隆和功能分析

作者：徐佳; 赵玉红; 侯献飞; 陶肖蕾; 孙柏林; 曾瑞; 朱明川; 孙万仓; 武军艳; 刘丽君; 李学才^*; 马骊^*

来源：农业生物技术学报, 2022, 30(02): 236-248.

• 白菜型冬油菜
• 锌指蛋白(ZFP)
• 克隆
• 生物信息学
• 基因表达

锌指蛋白(zinc-finger protein, ZFP)转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,参与细胞凋亡、自噬和干性维持等多种生物学过程,在调控植物生长发育和逆境胁迫应答中发挥重要作用。为了研究锌指蛋白基因在白菜型冬油菜中功能,本研究以白菜型冬油菜(Brassica campestris)’陇油7号’的cDNA和基因组DNA (genomic DNA, gDNA)为模板,克隆得到BrZFP1基因(GenBank No. OK546027) CDS和启动子序列,对其进行生物信息学分析,并构建烟草(Nicotiana tabacum)瞬时转化表达载体进行亚细胞定位,最后采用qPCR方法检测该基因在低温、干旱、高温和盐胁迫下叶、生长锥和根中的表达。结果显示,BrZFP1基因CDS全长483 bp,编码160个氨基酸,预测蛋白分子量为17.094 kD,等电点为9.34。该基因没有内含子,其编码的蛋白为亲水稳定蛋白,具有双保守结构域zf-C2H26。PlantCARE分析结果表明,BrZFP1基因的启动子区含有低温响应、光响应、分生组织相关及激素相关等多个顺式作用元件。亚细胞定位显示该蛋白定位于细胞核。BrZFP1氨基酸序列与大白菜(B. rapa)的同源序列相似度达到了98.75%。低温胁迫下,生长锥中BrZFP1基因表达量上调,与转录组测序结果趋势一致。不同胁迫处理下各部位的BrZFP1表达量均有不同程度的上升,其中干旱和高温能强烈诱导BrZFP1的表达。研究结果表明BrZFP1可能在白菜型油菜受到非生物逆境胁迫时发挥重要的调控作用。本研究为进一步研究BrZFP1蛋白的功能提供了参考。

• 单位
  新疆农业科学院经济作物研究所; 甘肃亚盛农业研究院有限公司; 甘肃农业大学