星星草类萌发素蛋白基因（PutGLP2）的克隆及生物信息学分析

类萌发素蛋白是一类种子萌发相关的特异性标记,其在植物生物和非生物胁迫应答过程中起到了重要作用。本研究通过酵母cDNA文库筛选,获得全长为1065bp的PutGLP2基因,其5′非翻译区164bp,开放读码框666bp,编码221个氨基酸,3′非翻译区235bp。利用PCR技术,克隆获得PutGLP2的ORF序列。生物信息学分析发现,PutGLP2在氨基端(N端)具有一个跨膜结构域及N端信号肽,预测定位于细胞壁或胞外间质。将PutGLP2与水稻的43种GLP蛋白进行聚类分析,发现PutGLP2属于类萌发素亚家族2成员之一,并与水稻OsGLP1-1相似性最高。本研究将为丰富植物类萌发素蛋白基因信息提供参考。

番茄LeRma1基因的克隆与表达

以番茄‘哈大粉801’为试材,利用RT-PCR技术,克隆得到1个E3泛素蛋白连接酶基因LeRma1(GenBank登录号XM_004243764.1)。对LeRma1基因进行序列分析,并对LeRma1基因在番茄植株的不同部位以及在非生物胁迫(干旱、盐、碱、高温、低温)下的表达和生理特性进行研究,为培育和改良番茄品种提供理论依据。结果表明:(1)序列分析显示,LeRma1基因的cDNA全长序列729bp,编码242个氨基酸,分子量为27.05kD,理论pI 7.97;同源分析显示,番茄LeRma1蛋白与马铃薯的一致性最高(91%)。(2)半定量PCR检测表明,LeRma1基因在番茄根、茎、叶、花、果实中均有表达,且表达差异不明显。(3)干旱胁迫下,LeRma1基因在番茄叶片中优势表达,而在整个干旱过程中根部的LeRma1基因表达量变化不明显;抗旱相关基因LEA、DREB2A、ABI3在干旱胁迫过程中,番茄叶片中均有表达,且其表达量呈上升趋势,而在根部DREB2A、ABI3基因基本没有检测到。(4)干旱胁迫过程中,番茄植株中丙二醛(MDA)含量呈显著升高趋势,质膜系统严重损伤,体内保护酶(SOD、POD、CAT)活性上升,且根部活性总体明显高于叶片。(5)在非生物逆境(盐、碱、高温、低温)胁迫过程中,LeRma1基因在番茄叶片和根部的表达几乎都有增强的趋势,且在叶片中均是胁迫3h后诱导起始增强表达。研究认为,LeRma1基因是一个受干旱胁迫诱导增强表达的基因,且在叶片中优势表达,说明LeRma1基因对植物耐受干旱胁迫所起的作用存在一定的组织差异性,而且LeRma1基因可能参与番茄的干旱应答及信号转导过程,在番茄抵抗其他非生物胁迫中LeRma1基因也可能具有一定的作用。