文献类型： 中文期刊

作者： 秦文斌 ¹ ; 山溪 ¹ ; 张振超 ¹ ; 姚悦梅 ¹ ; 戴忠良 ¹ ; 秦岭 ¹ ;

作者机构： 1.江苏丘陵地区镇江农业科学研究所

关键词： 甘蓝;BobHLH121基因;亚细胞定位;低温胁迫;基因表达

期刊名称： 南方农业学报

ISSN： 2095-1191

年卷期： 2021 年 52 卷 012 期

页码： 3320-3329

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]克隆甘蓝bHLH转录因子(BobHLH121)基因,分析其在不同组织及低温胁迫下的表达模式,为深入研究bHLH转录因子在甘蓝低温响应中的作用机理提供理论参考.[方法]克隆BobHLH121基因编码区(CDS)序列,利用生物信息学软件进行预测分析,并构建pCAMBIA1300-FaFKF1-GFP融合表达载体,通过农杆菌介导转染烟草表皮细胞,观察荧光信号以确定蛋白亚细胞定位情况.采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测BobHLH121基因在低温胁迫下的相对表达量.[结果]BobHLH121基因CDS长度为1367 bp,定位于C06染色体上,其编码311个氨基酸,蛋白分子量为34.89 kD,理论等电点(pI)为5.42,不稳定系数为52.29,疏水性平均系数为-0.733,说明该蛋白为不稳定的亲水性蛋白,且呈酸性,定位于细胞核.BobHLH121蛋白的二级结构主要由α-螺旋(占30.87%)、延伸链(占9.32%)、β-转角(占2.89%)和无规则卷曲(占56.91%)组成,具有保守的HLH结构域.BobHLH121蛋白与拟南芥(NP_191768.2)、琴叶拟南芥(EFH52923.1)、亚麻荠(XP_01909381.1)、荠菜(XP_023638997.1)、油菜(CDY65446.1)、白菜(XP_009104362.1)和萝卜(XP_018442860.1)等多种植物bHLH蛋白的氨基酸相似性分别为55.6%、54.8%、52.0%、50.3%、76.4%、73.9%和61.1%.系统发育进化树分析结果显示,BobHLH121与拟南芥(NP_191768.2)和琴叶拟南芥(EFH52923.1)bHLH蛋白在同一小分支上.BobHLH121基因启动子区域存在植物生长发育、非生物胁迫、激素应答和光响应大量的顺式作用元件.BobHLH121基因在叶片的相对表达量显著高于其他组织(P<0.05,下同),在其他组织中的相对表达量均较低.低温胁迫6~12 h时BobHLH121基因的相对表达量较低温处理0 h(对照)显著降低,在低温处理24 h时急剧升高,显著高于其他处理时间,低温处理48 h时又显著降低,表明该基因可能在低温胁迫下延迟表达.[结论]BobHLH121基因含有bHLH家族典型的HLH保守结构域序列,具有明显的组织表达特异性,可能参与甘蓝叶片的生长发育调控,且响应低温胁迫,可能在甘蓝耐寒性中发挥调控作用.