三种不同抗冻性葡萄中CBF_2基因的生物信息学分析及植物表达载体构建

从赤霞珠、贝达和山葡萄三种不同抗冻性葡萄的基因组DNA中分别克隆了CBF2全长基因,并利用生物信息学的方法进行了分析。结果显示:三种葡萄的CBF2基因长均为969bp,编码253个氨基酸,与GeneBank公布的的序列相比对,核苷酸相似性在96.7%～97.94%之间。生物信息学分析显示3种不同抗冻葡萄的CBF2基因具有连续的开放阅读框,推倒的氨基酸序列具有AP2结合域,初步判断克隆的CBF2具有诱导抗寒性产生的作用。但氨基酸序列、进化树、理化性质、疏水性/亲水性等在抗寒性较强的山葡萄、贝达与抗寒性较差的赤霞珠之间存在一些差异,与GenBank上的原始序列同源性最低的是赤霞珠,而且其CBF2N端7个氨基酸残基序列与山葡萄和贝达的氨基酸序列存在较大差异,且具有较强的疏水性,这些差异可能与赤霞珠较弱的抗寒特性有关。以带有35S启动子的载体pBI121为基础,成功构建了植物表达载体pBI121-CaMV35S-CBF2,为深入研究CBF2基因在葡萄抗寒性中的作用提供了基础资料。

扁桃AcCBF2基因的克隆及其在逆境胁迫下的表达分析

本研究根据扁桃生物信息学数据库,采用PCR的方法从扁桃(Amygdalus communis L.)中克隆了一个CBF转录因子基因,命名AcCBF2,基因开放阅读框(open reading frame,ORF)为717 bp,编码238个氨基酸,预测其分子量26.59 kD,等电点为5.29。氨基酸多重序列比对显示,AcCBF2基因编码的氨基酸与其它植物冷胁迫相关的CBF氨基酸序列具有高度同源性,含有一个AP2功能结构域和2个特征基序;系统发育树分析显示,AcCBF2基因属于DREB家族中的A-1亚族,荧光定量显示,AcCBF2基因只对低温和干旱胁迫有响应,对盐胁迫和ABA(脱落酸)没有明显响应。在低温胁迫下,表达量上调;而在干旱胁迫下,表达量先上调后下调。初步预测AcCBF2基因可能对扁桃非生物胁迫有重要的调控作用。