甘薯扩展蛋白基因IbEXPA4的克隆和表达分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 蔡兆琴

作者： 蔡兆琴;吴强;陈慧;肖冬;王爱勤;黄咏梅;李慧峰;詹洁;何龙飞

作者机构：

关键词： 甘薯;块根;扩展蛋白;基因克隆;表达分析

期刊名称： 农业生物技术学报

ISSN： 1674-7968

年卷期： 2021 年 010 期

页码： 1914-1925

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 植物扩展蛋白是一种植物细胞壁蛋白,在植物生长发育过程中发挥重要作用。本课题组前期对甘薯（Ipomoea batatas）块根发育进行了转录组学研究,鉴定到一个扩展蛋白（Ipomoea batatas expansin-A4-like, IbEXPA4）基因在甘薯块根膨大中期显著上调表达。本研究以甘薯品种’桂经薯8号’和’桂紫薯1号’为材料,对扩展蛋白基因IbEXPA4进行克隆和表达分析。结果表明,该基因包含771 bp （GenBank No.MW361490.1）的完整开放阅读框,编码256个氨基酸。生物信息学分析显示,IbEXPA4蛋白的相对分子量为27.53 kD,理论等电点为8.8,不稳定系数为37.96,平均疏水性为-0.117,脂肪系数为65.62,属于稳定亲水蛋白。二级、三级结构预测显示该蛋白主要含有无规则卷曲。对IbEXPA4蛋白的结构进行分析,显示该蛋白在N端具有一段信号肽,不具有跨膜域,含有DPBB1和Pollenallerg1两个保守结构域。亚细胞定位预测其定位在细胞壁中。进化树分析表明,IbEXPA4基因与三裂叶薯expansin-A4-like基因的同源性最高,为99.22%。荧光定量PCR显示IbEXPA4在’桂经薯8号’和’桂紫薯1号’块根中优先表达,均呈先升高后降低的趋势,均在移栽60 d后的块根中表达量最高,分别为对照（20 d的纤维根）的3.09倍和9.23倍;在茎、叶中表达水平较低。IbEXPA4基因在2个品种块根中的表达量变化比较分析,IbEXPA4基因在’桂紫薯1号’中变化更显著。两个品种的农艺性状分析,发现’桂经薯8号’的块根长显著高于’桂紫薯1号’,而’桂紫薯1号’块根直径在60和90 d时显著高于’桂经薯8号’。相关性分析发现IbEXPA4基因在块根中的表达与块根直径、块根长度呈极显著正相关。这些结果说明,IbEXPA4基因促进块根的纵向生长和横向生长,参与了甘薯块根的生长调节,为阐明甘薯块根膨大的分子机理提供了理论依据。

分类号： S531

  • 相关文献

[1]甘薯扩展蛋白IbEXPA2基因克隆和表达分析. 蔡兆琴,龙婷晞,肖冬,王爱勤,黄咏梅,李慧峰,詹洁,何龙飞. 2023

[2]甘薯IbHKT-like基因的克隆与表达分析. 蒋薇,靳容,刘明,赵鹏,张爱君,王丹凤,李铁鑫,范文静,唐忠厚. 2021

[3]甘薯紫外光受体IbUVR8基因克隆及表达特性分析. 李国良,林赵淼,张鸿,许泳清,邱永祥,邱思鑫. 2022

[4]甘薯试管苗大田繁种初报. 黄萍,颜谦,丁映. 2009

[5]不同品种甘薯叶片和块根中多酚含量的测定. 张文婷,钮福祥,孙健,朱红,岳瑞雪,张毅,王洪云,徐飞. 2020

[6]钾素对食用型甘薯糖代谢相关酶活性的影响. 柳洪鹃,史春余,张立明,张海峰,王振振. 2012

[7]低钾胁迫对甘薯块根淀粉理化特性的影响及其基因型差异. 张爱君,陈晓光,靳容,刘明,李洪民,丁艳锋. 2017

[8]空中甘薯嫁接栽培系统结薯关键期叶绿素荧光特性研究. 蒲志刚,谭文芳,张聪,杨松涛,冯俊彦,屈会娟,王大一,阎文昭. 2015

[9]不同类型甘薯品种块根淀粉粒粒度的分布特征. 史春余,姚海兰,张立明,柳洪鹃,张超,刘桂玲. 2011

[10]不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异蛋白组分析. 汪宝卿,张海燕,解备涛,段文学,张立明. 2019

[11]钾营养对甘薯块根薄壁细胞微结构、~(14)C同化物分配和产量的影响. 史春余,王振林,赵秉强,郭风法,余松烈. 2002

[12]不同肉色甘薯交互嫁接后块根干物质积累研究. 傅玉凡,王大一,蒲志刚,吴洁,谭文芳. 2010

[13]甘薯贮藏期间淀粉酶种类变化及其部分性质分析. 张义正,谭文芳,杨松涛. 2018

[14]甘薯愈伤组织中的淀粉酶. 纳海燕,王大一,张义正. 2002

[15]甘薯内源激素变化与块根形成膨大的关系. 王庆美,张立明,王振林. 2005

[16]不同肉色甘薯块根主要营养品质特征与综合评价. 唐忠厚,魏猛,陈晓光,史新敏,张爱君,李洪民,丁艳锋. 2014

[17]腐植酸提高食用型甘薯块根可溶性糖含量的生理基础. 柳洪鹃,李作梅,史春余,张立明. 2011

[18]木薯块根总RNA提取方法的比较和改进. 余洁,郭运玲,郭安平,贺立卡. 2008

[19]甘薯PHB基因家族的全基因组鉴定和表达分析. 梅玉琴,刘意,王崇,雷剑,朱国鹏,杨新笋. 2023

[20]甘薯光形态建成抑制因子COP1的cDNA克隆及表达分析. 李国良,许泳清,林赵淼,刘中华,张鸿,李华伟,纪荣昌,罗文彬,邱思鑫,汤浩,邱永祥. 2017

作者其他论文 更多>>

微信小程序