棉花GhGT-2转录因子的克隆及其功能分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李月

作者： 李月;刘晓东;谢宗铭;董永梅;武冬梅;陈受宜

作者机构：

关键词： 棉花;Trihelix转录因子;非生物胁迫;亚细胞定位;转录激活;凝胶迁移试验

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2015 年 24 期

页码： 4872-4884

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】棉花是重要的纤维作物,其生长常遭受非生物逆境危害,严重影响棉花的生长和产量。Trihelix转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中扮演重要作用。克隆棉花Trihelix转录因子基因并分析其表达特性和功能,为最终利用转基因手段改良棉花抗逆性奠定基础。【方法】通过BLAST分析比对,从棉花EST数据库中获得1个高度同源基因,通过基因序列分析,发现其属于Trihelix转录因子GT-2亚家族,命名为GhGT-2。以棉花叶片总RNA为模板,根据EST序列设计引物,利用RT-PCR结合RACE技术,获得GhGT-2的编码序列。使用MEGA5对蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析,并构建同源物种间系统进化树,通过SMART网站(http://smart.emblheidelberg.de/)进行蛋白结构预测。以陆地棉品种新陆早26号为研究材料,在棉花15 d苗龄时(一对真叶期),分别对其植株进行非生物胁迫和ABA处理0、1、3、6和12 h,然后采集相应时段棉苗叶片。另外采集同一品种棉花的不同发育时期的根、茎、叶、花、开花后当天胚珠以及开花后12 d(12 days post anthesis,DPA)纤维等不同组织样品,利用实时荧光定量PCR方法分析GhGT-2在棉花不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高盐和ABA处理下的表达模式。将GhGT-2克隆至GFP表达载体pBI221,和GAL4 DNA结合结构域载体,在拟南芥原生质体中验证GhGT-2在细胞内的定位情况和转录激活活性。利用凝胶迁移试验(EMSA)检测DNA结合元件。【结果】克隆了棉花GhGT-2的cDNA全长序列。该基因cDNA全长1 579 bp,开放阅读框为1 428 bp,编码475个氨基酸的蛋白,推导编码蛋白质的分子量为54.07 kD,等电点为8.96。SMART蛋白结构预测发现,该蛋白含有2个Trihelix家族典型的SANT蛋白结合域。系统进化树分析表明,GhGT-2属于Trihelix转录因子GT-2亚家族,与拟南芥AtGTL1、白杨PtaGTL1亲缘关系最近。实时荧光定量PCR表明,GhGT-2在棉花的根、茎、叶、花、开花后当天胚珠以及开花后12 d(12 DPA)纤维中均有表达,其中,在叶中表达量最高,在根中表达量最低。在冷胁迫下,GhGT-2除在3 h时表达量接近0 h外,在1、6和12 h的表达量均低于0 h,呈现抑制表达特征。在高盐、干旱和ABA处理3种胁迫下,GhGT-2在1 h的表达量均低于0 h,但3、6和12 h的表达量均高于0 h,表现为先抑制后上调表达特征。推测该基因可能参与棉花ABA信号通路中对逆境胁迫的抗性反应。利用拟南芥原生质体分析,GhGT-2主要定位于细胞核中,转录激活活性不明显。凝胶阻滞(EMSA)分析发现,GhGT-2可以结合GT元件GT2-Box、GT3-Box、GT-1b(BoxⅡ)和MYB元件MBS1、MRE1、MRE3、MRE4。【结论】获得棉花GhGT-2的全长cDNA序列,其编码蛋白含有2个SANT蛋白结合域,属于棉花Trihelix转录因子GT-2亚家族。在干旱、高盐和ABA逆境胁迫下,GhGT-2属于依赖于ABA胁迫响应基因调控网络,推测GhGT-2在陆地棉的非生物胁迫适应过程中可能具有重要的作用。

分类号： S562

  • 相关文献

[1]棉花Trihelix转录因子GhGT29基因的克隆及功能分析. 李月,刘晓东,董永梅,谢宗铭,陈受宜. 2015

[2]棉花转录因子GhGT30基因的克隆及转录功能分析. 李月,孙杰,陈受宜,谢宗铭. 2013

[3]陆地棉trihelix转录因子基因响应非生物胁迫表达谱分析. 李月,孙杰,谢宗铭,李全胜,司爱君,陈受宜. 2013

[4]MebZIP9转录因子的表达定位及转录激活活性分析. 李小林,韦运谢,胡伟,施海涛,刘国银. 2017

[5]木质部特异表达杨树PtoMYB148转录因子克隆与分析. 程占超,陈亚娟,张杰伟,王宏芝,魏建华. 2013

[6]核盘菌Ss160的基因克隆与功能初探. 吴姗,左蓉,李艳,赵传纪,董志雪,刘杰,何贻洲,吴钰坡,高峰,白泽涛,刘胜毅,陈建国. 2022

[7]日本结缕草ZjNAC1的克隆、转录激活活性、亚细胞定位及表达分析. 滕珂,姜红岩,张蕊,檀鹏辉,岳跃森,范希峰,武菊英. 2019

[8]巴西蕉2个ERF转录因子基因的克隆及功能研究. 侯晓婉,胡伟,徐碧玉,张鲁斌,金志强. 2017

[9]日本结缕草ZjERF1的克隆、转录激活活性、亚细胞定位及表达分析. 滕珂,张蕊,檀鹏辉,岳跃森,范希峰,武菊英. 2019

[10]油莎豆MYB转录因子基因CeMYB154克隆及耐盐功能分析. 程 珊,王 会伟,陈 晨,朱 雅婧,李 春鑫,别 海,王 树峰,陈 献功,张 向歌. 2025

[11]过表达玉米转录因子ZmWRKY101基因提高拟南芥植株的耐盐力. 郭玉敏,张云华,井涛,臧小平. 2020

[12]高羊茅FaGST1基因克隆、亚细胞定位及表达分析. 陈锡,赵德刚,陈莹,吴佳海,袁暘暘,王小利. 2020

[13]甘薯查尔酮异构酶基因IbCHI的克隆和表达特性. 饶莉萍,苏文瑾,刘意,宋天晓,SOVIGUIDI Deka Reine Judess,张文英,杨新笋. 2020

[14]玉米ZmPP2C6-01基因的克隆及表达分析. 袁珍,张鹏钰,王国瑞,曹丽茹,库丽霞,卫丽. 2019

[15]紫花苜蓿MsWRKY42的分离、鉴定及其对非生物胁迫的响应. 刘佼佼,王学敏,马琳,崔苗苗,曹晓宇,赵威. 2020

[16]大豆MYB转录因子基因GmMYB174的克隆及分子特性分析. 魏麦玲,裴丽丽,刘佳明,闵东红,陈明,李连城,马有志,徐兆师,张小红. 2014

[17]大豆MYB转录因子基因GmMYB174的克隆及分子特性分析. 魏麦玲,裴丽丽,刘佳明,闵东红,陈明,李连城,马有志,徐兆师,张小红. 2015

[18]水稻TAF12b基因cDNA克隆及其分子特性鉴定. 齐盼盼,郭留明,李静,吕明芳,袁正杰,张恒木. 2023

[19]小麦TaHPPR基因的克隆与表达分析. 郝小聪,王伟伟,张风廷,孙瑞,房兆峰,柳珊,曹志琛,朱文根,赵昌平,汪德州,唐益苗. 2021

[20]大豆RNA依赖的RNA聚合酶基因GmRDR1的克隆与表达特性分析. 吴冰月,沈良,宋普文,陈华涛,崔瑾,许晓明,陈新. 2015

作者其他论文 更多>>

微信小程序