陆地棉胁迫相关蛋白基因GhSAP8的克隆及其耐盐性分析

作者：王亦学; 董艳辉; 张欢欢; 郝曜山; 孙毅; 吴慎杰^*

来源：农业生物技术学报, 2020, 28(07): 1230-1239.

• 棉花
• 胁迫相关蛋白8基因(SAP8)
• 基因克隆
• 耐盐性

胁迫相关蛋白(stress associated proteins, SAPs)是具有A20结构域和(或) AN1结构域的一类锌指蛋白,广泛参与植物对逆境胁迫的响应。本研究通过同源克隆的方法获得陆地棉(Gossypium hirsutum) GhSAP8基因(GenBank No. XM016813997.1),全长519 bp,编码172个氨基酸,预测蛋白分子量为18.22 kD,等电点为7.51。GhSAP8包含1个A20和1个AN1结构域,是典型的SAP蛋白结构域组合方式。qRT-PCR检测结果显示,GhSAP8基因在叶片中表达量最高,盐胁迫处理使该基因表达量增加,提示其可能参与盐胁迫响应。将GhSAP8基因构建到植物表达载体pCAMBIA1300并进行拟南芥(Arabidopsis thaliana)转化,在150 mmol/L NaCl处理条件下,过表达GhSAP8的拟南芥存活率(53%～70%)显著高于野生型对照(27%),表明过量表达该基因可提高拟南芥的耐盐能力。另外,在盐胁迫条件下,盐胁迫相关应答基因Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因(Δ1-pyrroline-5-carboxylate synthetase 1, AtP5CS1)、脱水诱导基因(responsive to desiccation 29 B, AtRD29B)、盐超敏感基因(salt overly sensitive 1, AtSOS1)和Na+/H+转运蛋白基因(sodium/hydrogen exchanger 1, AtNHX1)在转基因拟南芥中的基因表达量均显著高于野生型对照;而非盐胁迫条件下,转基因拟南芥中仅部分株系的AtP5CS1、AtRD29B和AtSOS1基因表达量高于野生型对照。上述结果提示,GhSAP8基因可能通过调控盐胁迫响应基因的表达来增强拟南芥的耐盐能力。本研究可为培育耐盐的转基因棉花提供候选基因。

• 单位
  山西省农业科学院生物技术研究中心