马铃薯stuProT1.2基因的克隆与非生物胁迫的表达分析

作者：王明; 谢洁; 丁红映; 熊兴耀; 王万兴; 秦玉芝^*

来源：分子植物育种, 2019, 17(19): 6243-6255.

DOI：10.13271/j.mpb.017.006243

• 马铃薯GS393
• 脯氨酸转运蛋白
• 基因克隆
• 表达分析
• 非生物胁迫

为了探究马铃薯脯氨酸转运蛋白在逆境下的功能,以马铃薯GS393 (Solanum commersonii-LZ3.4-Wisconsin, United States)为试验材料,采用PCR的方法,克隆得到2个脯氨酸转运蛋白基因分别命名为stuProT1和stuProT2,它们的开放阅读框长度分别为504 bp和600 bp,分别编码189个和199个氨基酸。系统进化树分析结果表明,这2个蛋白和番茄ProT蛋白具有高度同源性。实时荧光定量PCR表明,stuProT1和stuProT2基因在GS393不同组织(根,茎,叶,匍匐茎和块茎)中均有表达,其中根和茎的表达量较高。q PCR分析这2个基因在不同激素、重金属、低温、干旱和盐胁迫下的表达情况。分析结果表明:ABA抑制stuProT1和stuProT2基因表达(36 h内);2个基因分别在GA3、IAA、6-BA处理的2 h、8 h、24 h出现诱导表达峰值。供试重金属都能诱导2个基因的表达,其中Al、Cd、Hg处理48 h内始终处于上调水平,不同处理诱导表达峰值出现时间不同;Cu处理下2 h时出现表达峰值,其他时间回调。stuProT1和stuProT2基因对PEG-6000处理十分敏感,处理时间内始终高水平表达。NaCl处理2～8 h内出现高水平表达,之后回调。4℃和-4℃处理下2个基因都表现为先下调后回升的特点。综合分析表明stuProT2比stuProT1在各种胁迫条件下的响应更强烈。本研究弄清了在非生物胁迫下,ProT是脯氨酸高度选择的运输的转运体。

• 单位
  中国农业科学院蔬菜花卉研究所; 湖南农业大学; 南方粮油作物协同创新中心