高羊茅FaCCA1基因克隆、表达分析及基因编码蛋白的亚细胞定位

作者：陈锡; 陈莹; 刘晓霞; 舒健虹; 王小利^*; 赵德刚^*

来源：植物生理学报, 2021, 57(09): 1767-1777.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2020.0507

• 高羊茅
• FaCCA1
• 亚细胞定位
• 表达分析

生物钟节律基因(circadian clock gene) CCA1在植物光周期途径中具有十分重要的作用。以高羊茅‘黔草1号’ cDNA为模板,利用同源扩增结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术从高羊茅中获得与拟南芥CCA1高度同源的cDNA全长序列,命名为FaCCA1。利用BLAST在线软件对该基因进行生物信息学分析,通过农杆菌介导的烟草瞬时表达,观察Fa CCA1基因编码蛋白的亚细胞定位,并利用RT-qPCR技术分析不同光照条件下FaCCA1基因表达水平。结果表明,该序列cDNA全长为2 433bp,含有一个完整的开放阅读框,长度为2 148 bp,编码蛋白含有715个氨基酸,蛋白分子量为77.80 kDa,理论等电点为5.91。亚细胞定位结果显示FaCCA1基因所编码的蛋白定位于细胞核。系统进化树分析表明FaCCA1与禾本科植物的CCA1蛋白亲缘关系较近,其中与大麦亲缘关系最近,达到80%以上。FaCCA1基因表达量在长日照高于短日照,表达水平出现昼夜节律钟变化模式,表明高羊茅FaCCA1表达量受光周期调控。这为高羊茅FaCCA1基因的功能研究提供参考资料,为高羊茅的分子育种利用提供了改良靶标。

• 单位
  贵州省草业研究所; 生命科学学院; 贵州省农业科学院; 贵州大学