毛竹PeDWF4基因克隆及表达模式分析

• Published in: 林业科学研究 Vol. 31; no. 5; pp. 50 - 56
• Main Authors: 王思宁, 孙化雨, 李利超, 杨意宏, 徐浩, 赵韩生, 高志民
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河北农业大学,河北,保定071001 01.10.2018; 国家林业局竹藤科学与技术重点开放实验室,国际竹藤中心竹藤资源基因科学研究所,北京100102%国家林业局竹藤科学与技术重点开放实验室,国际竹藤中心竹藤资源基因科学研究所,北京100102
• Subjects: DWF4; 基因表达; 毛竹; 油菜素内酯; 非生物胁迫
• ISSN: 1001-1498
• DOI: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.007

S718.46; [目的]通过对毛竹PeDWF4基因结构特点和表达特征的研究,揭示其在响应逆境胁迫过程中的作用.[方法]采用同源序列比对的方法,从毛竹基因组数据库中获得DWF4同源基因信息并克隆,通过生物信息学方法分析该基因的结构、理化特征,以及基因编码蛋白的保守结构域、进化关系等,应用RT-PCR技术分析基因在毛竹不同组织中的表达情况,使用实时荧光定量PCR技术分别分析高盐、干旱、低温和强光等胁迫条件下该基因在叶片中的表达模式.[结果]从毛竹中克隆获得1个DWF4同源基因PeDWF4,编码区长度为1 503 bp,对应的基因组序列为6 149 bp,包含8个外显子和7个内含子,内含子完全符合GT-AG剪接原则.PeDWF4编码1个500 aa的碱性蛋白,属于细胞色素P450家族的单加氧酶.组织特异性表达分析表明,PeDWF4在毛竹不同组织中均检测到表达,其中,叶片中表达丰度最高,其次是根,茎、叶鞘和笋中的表达量较低.在NaCl(400 mmol·L-1)和干旱胁迫条件下,叶片中PeDWF4的表达均先受到诱导,后受到抑制,其中,NaC1处理下,表达量在2h时达到最高(为对照的3.5倍),6h时最低(为对照的20％);干旱处理下,表达量在1h时达到最高(为对照的2倍),8h时最低(为对照的60％).强光(1 200μmol·m-2 ·s-1)和低温(4℃)胁迫均诱导PeDWF4的表达,其中,强光处理2h时表达量达到最高(为对照的4.5倍),随后降低,8h时仍为对照的2倍;低温处理下,叶片中PeDWF4表达量在1h时达到最高(约为对照的3倍),随后持续下降,8h时仍为对照的2倍.[结论]从毛竹中克隆了BL生物合成关键限速酶基因PeDWF4,该基因在毛竹中呈现组成型表达,在叶片中的表达受到NaC1、干旱、低温和强光等非生物胁迫的影响,基因表达的变化表明PeDWF4可能有助于毛竹适应逆境胁迫.