燕山葡萄MAPK基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

• Published in: 农业生物技术学报 Vol. 28; no. 3; pp. 429 - 440
• Main Authors: 朱自果, 张庆田, 李秀杰, 韩真, 李桂荣, 李勃
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 山东省果树研究所,泰安,271000%河南科技学院,园艺园林学院,新乡453003 2020
• Subjects: 燕山葡萄; 表达分析; MAPK基因; 生物信息学分析
• ISSN: 1674-7968
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.03.006

S663.1; 促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联途径在植物的生长发育和应答逆境的信号传导中起着重要作用,但有关MAPK家族成员在中国野生葡萄(Vitis sp.)中的作用研究较少.本研究从中国野生燕山葡萄(Vitis yeshanesis)中获得2条MAPK新基因VyMAPK2和VyMAPK3(GenBank No.MK942078;MK942077),对其进行生物信息学及亚细胞定位分析,并进行生长调节剂及干旱、高盐和低温等逆境处理下的表达分析.VyMAPK2和VyMAPK3蛋白序列中包含MAPK家族所特有的11个保守蛋白激酶亚结构域、TEY基序、活化环(activition-loop)、停靠区域(common docking domains)、磷酸化环(P-loop)和催化位点(C-loop)等结构域,分别归属于MAPK家族的B和A亚家族.亚细胞定位分析表明,VyMAPK2蛋白主要分布在细胞核,VyMAPK3蛋白也主要分布在细胞核,但在细胞质中也有分布基因表达分析显示,VyMAPK2表达量在根中最高,VyMAPK3表达量在叶中最高;生长调节剂处理下,生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、水杨酸和茉莉酸甲酯均能够显著诱导VyMAPK3基因的表达(P<0.05),而VyMAPK2的表达变化不明显;在逆境下,干旱、高盐和低温均能够显著诱导VyMAPK3基因的表达(P<0.05),而VyMAPK基因仅受干旱的诱导.以上结果表明,VyMAPK3基因在燕山葡萄生长发育和抵御外界逆境胁迫方面起着重要的作用,此研究有助于了解中国野生葡萄的抗逆机制,为葡萄抗逆育种提供基因资源.