马尾松谷胱甘肽过氧化物酶PmGPX基因的克隆及表达分析

克隆获得马尾松Pinus massoniana PmGPX基因,进行生物信息学分析以及在不同抗虫材料表达模式分析。在前期马尾松转录组测序获得该基因片段基础上,用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得基因全长,实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术分析该基因在不同抗虫材料中的表达模式。克隆获得基因cDNA全长序列,命名为PmGPX。该基因包含741 bp开放阅读框,编码246个氨基酸。序列分析表明:该基因具有GPX家族典型的保守结构域,等电点PI 8.29,蛋白分子量27.08 kDa,与针叶植物北美云杉Picea sitchensis的同源性较高,为91%。与单子叶和双子叶植物同源性较差,大部分在64%~80%,而在GPX家族典型保守结构域的同源性较高,为82%~100%。qRT-PCR技术分析表明:PmGPX在所有组织中均有表达,在针叶中表达量最高,嫩叶的表达量是根的33.45倍,在根、花和球果中的表达量较低,不同材料日表达模式相似,总体上随时间出现"升—降—升"模式。该基因在抗虫材料中启动较早,且表达量高于对照。推测该基因参与了马尾松抗虫防御体系。

马尾松果糖-1,6-二磷酸酶基因克隆及表达模式分析

以马尾松(Pinus massoniana)不同抗虫品种为材料,通过RT-PCR和RACE技术克隆获得Pm FBP基因全长,该基因完整开放阅读框全长1284 bp,编码427个氨基酸。生物信息学分析表明,Pm FBP蛋白含有FBP基因保守的FBPase结构域。系统进化分析表明,马尾松Pm FBP与其它植物的亲缘关系相对较远,单独分为一类。表达模式研究表明,Pm FBP基因在马尾松叶和茎中表达量高,尤其是在嫩叶中表达量极高,在根中几乎没有表达;Pm FBP基因在日变化过程中,抗虫品种中的表达量明显高于对照,整个日变化中基因在抗虫品种中能够被快速提高表达量,说明Pm FBP基因在马尾松抗虫防御过程中起着关键作用。

马尾松PmLFY和PmNLY基因的克隆与表达分析

本研究在前期马尾松转录组测序中获得两个LFY同源基因片段的基础上,克隆获得Pm LFY和Pm NLY基因全长,分别为1 164和1 212 bp,编码387和403个氨基酸。生物信息学分析表明,2个LFY同源基因都具有典型的FLO_LFY结构域,但Pm NLY基因缺失了XEL…XTL…XEL…拉链结构。同源性和进化分析表明,LFY和NLY基因分别单独分为一类,并且与针叶植物的亲缘关系非常近。表达分析表明,2个基因都为组成型表达,均主要参与了雌球花发育过程,并且Pm LFY还参与了球果发育。本研究为今后马尾松花发育机理研究提供理论依据。