花楸树热激蛋白70基因的克隆及表达分析

为了探究花楸树应答高温胁迫的分子机制,本研究克隆了花楸树热激蛋白70(HSP70)家族中的一个基因,命名为SpHSP70-1。SpHSP70-1开放阅读框全长为2 556 bp,编码851个氨基酸,蛋白等电点为5.08,分子量为93.875 kD,gDNA全长为3 815 bp,含有8个内含子。与同源性较高的物种及模式植物的热激蛋白70进行同源性分析及系统发生树的构建,发现SpHSP70-1与苹果、白梨的亲缘及进化关系最密切,其次同源性较高的也均为蔷薇科植物。蛋白结构域分析显示SpHSP70-1在N端含有丰富的SBD、NBD以及热激蛋白70互作位点,C端结构域可变性较大,为C端亚结构域。三级结构预测其为单体蛋白,没有配体。为了探究其耐热机制及表达模式,对42℃处理下的花楸树叶片及花楸树不同发育时期的各器官组织进行qRT-PCR检测,结果显示:花楸树叶片在热处理24 h内,SpHSP70-1均有几十倍至几百倍的高表达变化,在热处理1 h时,表达量达到最高,而后开始显著下降;SpHSP70-1在不同时期各器官组织当中均有表达,在根中表达量最高,花期时各花器官的表达量较低。本研究结果旨在为今后花楸树响应非生物胁迫,尤其是热胁迫的分子机制研究提供基础。