甘蔗ScbHLH13基因的RT-PCR克隆与功能分析

bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用.本研究以高粱 bHLH13(XM_002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过 RT-PCR 克隆获得一个 ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组数据中进行表达模式分析,同时对该基因及其所编码蛋白进行了理化性质预测以及系统进化、原生质体亚细胞定位和实时荧光定量 PCR 表达量分析.结果显示,ScbHLH13 所编码蛋白包含 586个氨基酸残基,以无规则卷曲和 α 螺旋为主,亲水且不稳定,呈弱碱性;具有典型核定位信号,无跨膜结构;其序列内包括bHLH-MYC、HLH 2 个典型...

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Published in作物学报 Vol. 49; no. 9; pp. 2485 - 2497
Main Authors 莫广玲, 余陈静, 梁艳兰, 周定港, 罗俊, 王莫, 阙友雄, 黄宁, 凌辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心 / 福建农林大学生命科学学院, 福建福州 350002%贵阳市教育科学研究所, 贵州贵阳 550000%湖南科技大学生命科学学院 / 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室, 湖南湘潭 411201%玉林师范学院农学院, 广西玉林537000 12.09.2023
Subjects
甘蔗
ScbHLH13 gene
bHLH transcription factor
bHLH转录因子
原生质体
ScbHLH13基因
protoplast
sugarcane
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ISSN0496-3490
DOI10.3724/SP.J.1006.2023.24233

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Abstract bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用.本研究以高粱 bHLH13(XM_002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过 RT-PCR 克隆获得一个 ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组数据中进行表达模式分析,同时对该基因及其所编码蛋白进行了理化性质预测以及系统进化、原生质体亚细胞定位和实时荧光定量 PCR 表达量分析.结果显示,ScbHLH13 所编码蛋白包含 586个氨基酸残基,以无规则卷曲和 α 螺旋为主,亲水且不稳定,呈弱碱性;具有典型核定位信号,无跨膜结构;其序列内包括bHLH-MYC、HLH 2 个典型保守结构域,属于bHLH超家族成员.在系统进化中ScbHLH13 属于Ⅲ(d+e)类组,与高粱亲缘关系最近.在转录组数据中,ScbHLH13的表达在甘蔗品种ROC22上受低氮胁迫和黑穗病菌侵染抑制,轻微受高粱花叶病毒侵染诱导;而在Badila受低氮、在YC05-179受甘蔗黑穗病菌侵染诱导.亚细胞定位结果显示,在烟草表皮细胞中瞬时表达ScbHLH13定位于细胞核和细胞膜,在甘蔗原生质体瞬时表达ScbHLH13则定位于细胞核.qRT-PCR 分析表明,ScbHLH13 在甘蔗原生质体中过表达并不能诱导花青素合成代谢通路上主要基因的表达,说明ScbHLH13 与甘蔗中花青素合成相关下游基因表达调控相关性较低.本研究借助甘蔗原生质体瞬时表达系统上对ScbHLH13进行了初步的表达调控探究,为进一步研究甘蔗功能基因研究以及bHLH基因家族的结构与功能研究奠定了一定的基础.
AbstractList bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用.本研究以高粱 bHLH13(XM_002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过 RT-PCR 克隆获得一个 ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组数据中进行表达模式分析,同时对该基因及其所编码蛋白进行了理化性质预测以及系统进化、原生质体亚细胞定位和实时荧光定量 PCR 表达量分析.结果显示,ScbHLH13 所编码蛋白包含 586个氨基酸残基,以无规则卷曲和 α 螺旋为主,亲水且不稳定,呈弱碱性;具有典型核定位信号,无跨膜结构;其序列内包括bHLH-MYC、HLH 2 个典型保守结构域,属于bHLH超家族成员.在系统进化中ScbHLH13 属于Ⅲ(d+e)类组,与高粱亲缘关系最近.在转录组数据中,ScbHLH13的表达在甘蔗品种ROC22上受低氮胁迫和黑穗病菌侵染抑制,轻微受高粱花叶病毒侵染诱导;而在Badila受低氮、在YC05-179受甘蔗黑穗病菌侵染诱导.亚细胞定位结果显示,在烟草表皮细胞中瞬时表达ScbHLH13定位于细胞核和细胞膜,在甘蔗原生质体瞬时表达ScbHLH13则定位于细胞核.qRT-PCR 分析表明,ScbHLH13 在甘蔗原生质体中过表达并不能诱导花青素合成代谢通路上主要基因的表达,说明ScbHLH13 与甘蔗中花青素合成相关下游基因表达调控相关性较低.本研究借助甘蔗原生质体瞬时表达系统上对ScbHLH13进行了初步的表达调控探究,为进一步研究甘蔗功能基因研究以及bHLH基因家族的结构与功能研究奠定了一定的基础.
Author 莫广玲
周定港
余陈静
梁艳兰
凌辉
罗俊
阙友雄
王莫
黄宁
AuthorAffiliation 福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心 / 福建农林大学生命科学学院, 福建福州 350002%贵阳市教育科学研究所, 贵州贵阳 550000%湖南科技大学生命科学学院 / 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室, 湖南湘潭 411201%玉林师范学院农学院, 广西玉林537000
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ZHOU Ding-Gang
MO Guang-Ling
HUANG Ning
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Issue 9
Keywords 甘蔗
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