香鳞毛蕨DfDXR基因克隆和表达模式分析

为探索1-去氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)是否参与香鳞毛蕨对环境的抗逆功能,用PCR克隆并鉴定了香鳞毛蕨DfDXR基因,并通过在线预测网站对其蛋白序列进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术研究了DfDXR基因在不同化学物质和逆境胁迫处理下相对表达量的变化。结果表明,成功克隆出DfDXR基因的CDS序列全长1434 bp,编码477个氨基酸,DXR蛋白二级结构为alpha-beta型。蛋白质多序列比对以及进化树分析表明,DfDXR与铁线蕨AcDXR亲缘关系较近,与苹果和桃等植物的DXR蛋白亲缘关系较远,Motif分析表明,该蛋白含有PLN02696结构域,该结构域为DXR蛋白的保守结构域,亚细胞定位预测DXR蛋白定位于叶绿体上,与其他物种一致。对qRT-PCR数据进行分析显示,DfDXR的相对表达量在茉莉酸甲酯(MeJA)和聚乙二醇(PEG)处理后总体都呈现上调的趋势,并分别在1,12 h达到最高;NaCl处理下呈“降—升—降”的趋势,但各处理时间下的表达量均低于对照组;水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)、乙烯利(ETH)、高温(HT)以及低温(LT)处理下,DfDXR的相对表达量也发生明显变化。在香鳞毛蕨响应不同非生物胁迫过程中,DfDXR均发挥调控作用,且DfDXR对不同化学物质和逆境胁迫的响应时间不同。