茶树泛素活化酶基因全长cDNA克隆及序列分析

应用cDNA-AFLP技术分离安吉白茶阶段性返白过程中的差异表达基因,获得一白期表达上调片断TDF(transcript derived fragment,TDF)。BLAST比对结果显示,该片段与其他物种的泛素活化酶基因有很高的相似性。通过SMART-RACE技术分别扩增出其3′和5′末端序列,成功获得该基因全长cDNA序列(GenBank登录号JN180299)。所得序列全长3 764 bp,其开放阅读框编码1 094个氨基酸,蛋白分子量约为121 kD。该基因的氨基酸序列与烟草、蓖麻、水稻、小麦、拟南芥中的UBA1基因编码的氨基酸序列分别有82%、81%、79%、79%、77%的同源性。qRT-PCR分析表明,安吉白茶UBA1基因在白化期的表达量是返绿期的2.49倍。泛素活化酶是泛素蛋白酶体介导的蛋白质降解系统中1个关键酶,茶树泛素活化酶基因的克隆为进一步研究安吉白茶阶段性白化的分子机理奠定了基础。

番茄泛素活化酶基因家族进化及表达模式分析

泛素活化酶是蛋白泛素化所需的第一个酶,在泛素蛋白酶体途径中发挥重要作用。本文利用生物信息学方法从番茄基因组中鉴定出2个泛素活化酶(ubiquitin activating enzyme,UBA)基因,命名为Sl UBA1和Sl UBA2。序列分析表明Sl UBA1和Sl UBA2基因的CDS序列长分别为3 060和3 255 bp,分别编码1 019和1 084个氨基酸,编码蛋白分子量为114.15和120.46 ku,分别位于第6和9染色体。2个基因均含有5个内含子,编码蛋白均为酸性、疏水性蛋白;对蛋白二级结构分析发现2个UBA蛋白均以α-螺旋和无规则卷曲为主;亚细胞定位预测均定位于细胞核。序列比对和进化树分析表明番茄UBA基因与其他物种UBA基因相似性高,进化过程非常保守。番茄不同组织表达分析结果表明2个UBA基因在根系和花的表达量较高,果实成熟过程中的表达量相对较低。非生物胁迫试验结果表明:Sl UBA1基因在低温、干旱和盐胁迫下均上调表达;而Sl UBA2基因对非生物胁迫没有明显响应,这些结果表明Sl UBA1基因可能参与番茄对低温、干旱和盐胁迫的响应。