长穗偃麦草EeSKOR启动子的克隆及功能分析

为了研究外整流钾通道蛋白(stelar K+outward rectifier channels,SKOR)基因SKOR在长穗偃麦草中的功能,利用热不对称交错PCR(Tail-PCR)技术,克隆了长穗偃麦草EeSKOR启动子,并进行启动子顺式作用元件及基因表达分析。结果表明:(1)成功获得长穗偃麦草EeSKOR基因起始密码子上游798 bp启动子序列,命名为pEeSKOR。(2)EeSKOR启动子除必须具备的核心启动元件外,还含有特异转录因子结合位点、植物激素响应元件、光响应元件、组织特异的启动元件和胁迫响应元件。(3)成功构建植物表达载体pEeSKOR∷GUS,经农杆菌介导的瞬时转化,EeSKOR启动子驱动GUS报告基因可在拟南芥的叶、叶柄和根中表达。(4)实时定量PCR检测显示,在NaCl、PEG、ABA和SA处理下长穗偃麦草EeSKOR基因在根中呈现不同的表达模式,NaCl处理下EeSKOR的表达量呈先下调后上调趋势;PEG处理下EeSKOR的表达量呈上调趋势,且随着时间的延长显著上调;ABA处理下EeSKOR的表达受到抑制且随处理时间延长呈显著下调趋势;SA处理下EeSKOR表现出先上调后下调趋势,且在处理72 h时表达量显著低于正常表达水平。研究认为,EeSKOR基因的表达受NaCl、PEG、ABA和SA的诱导调节。该研究结果为进一步系统研究长穗偃麦草EeSKOR基因功能提供重要理论依据。

长穗偃麦草EeSKOR基因片段的克隆、表达及其生物信息学分析

外整流钾离子转运蛋白(SKOR)在植物细胞抵御盐胁迫、保持胞内钾稳态过程中发挥重要作用。本研究采用RT-PCR结合RACE技术提取长穗偃麦草RNA,设计引物对长穗偃麦草EeSKOR基因的生物信息学及其表达模式进行了分析。结果表明,EeSKOR核心片段为555 bp核心氨基酸与小麦SKOR核心氨基酸同源性高达90%以上。EeSKOR片段全长cDNA为2402 bp,编码717个氨基酸,包含2154 bp的开放阅读框(ORF),78 bp的5’非编码区(UTR)和170 bp的3’非编码区(UTR)。所得序列与其他植物氨基酸序列同源性均在80%以上,与小麦TaSKOR氨基酸同源性高达87.67%。EeSKOR含有SKOR类蛋白的P环结构具丝氨酸位点,并随NaCl处理浓度的增加,与对照相比,长穗偃麦草植株叶鞘和叶片中EeSKOR基因表达水平呈下降趋势,总体表现为根>叶片>叶鞘的变化趋势,说明长穗偃麦草EeSKOR基因的表达受到盐胁迫诱导和调节。