薏苡ClVQ12的表达模式、抗旱功能及互作蛋白分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王 永乐

作者： 王 永乐;路 献勇;王 红娟;王 玉娇;朱 加保

作者机构：

关键词： 薏苡;ClVQ12;VQ基因家族;生物信息学分析;抗旱验证;蛋白互作

期刊名称：

ISSN： 1000-2286

年卷期： 2025 年 47 卷 4 期

页码： 865-877

摘要： 目的薏苡（Coix lacryma-jobiL.）是重要的食药同源作物，干旱和土壤盐碱化对薏苡的产量与品质造成严重威胁，VQ基因家族在植物响应外界胁迫与激素诱导中发挥重要作用，克隆薏苡VQ基因家族成员ClVQ12，并分析其表达模式、抗旱能力及互作蛋白，进一步探究VQ基因在薏苡生长发育和胁迫响应过程中所发挥的功能。方法以“皖薏2号”为材料，首先克隆ClVQ12和对其进行生物信息学分析；接着通过亚细胞定位试验确定其位置，使用qRT-PCR分析其在MEJA和ABA诱导、高温胁迫、盐胁迫和干旱胁迫下的表达模式，然后构建ClVQ12基因酵母表达载体并转入酵母，比较转基因酵母和对照酵母在干旱胁迫下的生长差异；并利用酵母双杂试验验证ClVQ12与ClVQs和ClWRKYs之间的相互作用。结果成功克隆ClVQ12，该基因开放阅读框长度为579 bp；编码192个氨基酸；等电点为5.06；平均亲水性系数为-0.52，是不稳定的亲水性蛋白；该基因定位于细胞膜和细胞核中；不含有跨膜结构域和信号肽，含有18个磷酸化位点。二级结构主要由不规则卷曲（61.46%）、α-螺旋（32.29%）、延长链（4.17%）和β-折叠（2.08%）组成。启动子顺式作用元件分析发现ClVQ12含有多个响应激素诱导和非生物胁迫的元件。表达模式分析表明，该基因受到MEJA、ABA处理和干旱胁迫的显著诱导，其表达量在高温胁迫和盐胁迫下被显著抑制。与pYES2空载酵母相比，ClVQ12转基因酵母在甘露醇模拟干旱胁迫下具有更高的存活率，生长状况更好。通过酵母双杂试验发现，ClVQ12与ClVQ4、ClVQ11、ClVQ26和ClWRKY51发生相互作用，与ClWRKY5不发生相互作用。结论ClVQ12基因具有典型的VQ基因家族特征，定位于细胞膜和细胞核，响应多个激素处理和非生物胁迫。ClVQ12与ClVQs和ClWRKY51发生相互作用，提高转基因酵母的耐旱性。

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