棉花乙烯合成途径相关基因GhACO3的克隆及表达模式分析

作者：曾佳聪; 于月华^*; 倪志勇^*

来源：分子植物育种, 2023, 1-14.

• 乙烯
• 陆地棉
• 基因克隆
• 表达模式分析

乙烯在植物生长发育和应对非生物胁迫等过程中发挥着重要作用。近年来，随着对乙烯生物合成途径相关基因及其调控机理的深入研究，利用乙烯途径可以有效提高棉花抗旱耐盐能力。为了探究乙烯合成途径在棉花抗旱耐盐中的作用机制，本研究从陆地棉中克隆了1个乙烯合成途径的相关基因，命名为GhACO3 (CottonFGD登录号: Gohir.D05G371600)。序列分析显示GhACO3基因cDNA全长为1109 bp，含有1个732 bp的开放阅读框。生物信息学分析显示，该蛋白原子总量为15265，分子式为C4849H7617N1319O1441S39，由993个氨基酸组成，分子量约108.699 kDa，理论等电点约7.30，脂溶性指数为20.6，不稳定系数为35.47，推测其为稳定蛋白。NCBI在线结构域预测分析表明GhACO3的71-993氨基酸含有一个特异性保守结构域PLN00030，属于PLN00030超家族。蛋白亲水性分析预测GhACO3为亲水性蛋白，存在信号肽，无跨膜结构。二三级结构预测表明该蛋白的结构主要为α螺旋和无规卷曲。系统进化关系表明GhACO3蛋白与达尔文棉Gossypium darwinii (TYH21144.1)的同源性最高。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明在脱落酸(ABA)、干旱和高盐处理后，GhACO3的表达量均有不同程度的响应：在ABA处理2 h和4 h后，GhACO3表达量迅速上调，6 h和12 h后迅速下调，在处理24 h后表达量达到峰值；在干旱胁迫处理后，GhACO3的表达量持续显著上调，24 h后急剧上调至峰值；在盐胁迫处理后，GhACO3的表达量先缓慢下调，随后显著上调，暗示棉花GhACO3基因与棉花抗逆有关。本研究为深入探究棉花抗逆机制提供一定的参考。

• 单位
  生命科学学院; 新疆农业大学