刚毛柽柳FeSOD基因的克隆及耐盐应答分析

植物响应盐胁迫逆境,涉及一系列的保护酶类基因的表达和调控,SOD酶是其中重要的一类。本研究通过对盐胁迫后7个柽柳转录组分析和进一步测序验证,获得了2个柽柳FeSOD基因全长cDNA序列,它们编码蛋白的氨基酸残基数分别为256、308,分子量为63.8、75.4 kDa,理论等电点为5.0和5.1。实时荧光定量PCR结果显示这2个FeSOD基因在盐胁迫后柽柳根和叶中呈现不同的表达模式。在根中,第9天时,ThFeSOD1和ThFeSOD2基因的表达均明显上调。在叶中,ThFeSOD1和ThFeSOD2在胁迫3天受明显的诱导,而5天表达受明显的抑制。

银杏铁型超氧化物歧化酶基因(GbFeSOD)的克隆与表达

利用RACE技术从银杏中克隆到叶绿体铁型超氧化物歧化酶(GbFeSOD)基因cDNA全长。GbFeSOD的cDNA全长1106bp(GenBank:FJ555019),含有一个720bp的最大读码框。三维结构预测显示,GbFeSOD含有11个α螺旋和3个β折叠构成的篮子状活性中心。GbFeSOD氨基酸序列与其他植物的FeSOD具有很高的相似性。进化树分析表明GbFeSOD和其他物种起源相同。Southern杂交显示,GbFeSOD属于一个小的多基因家族。Northern杂交表明GbFeSOD在银杏的茎、叶中的表达量最高,果中表达量最小,在根中没有表达。ABA、渗透物质处理、低温和高温均能诱导GbFeSOD表达量增加,其中4℃低温诱导增加缓慢,40℃高温诱导迅速而稳定,而44℃培养条件下,GbFeSOD表达量呈先增后降的现象。

福州野生蕉FeSOD家族基因的克隆及在低温胁迫下的表达分析

以抗寒性较强的福州野生蕉为材料,采用RACE和RT-PCR扩增得到铁超氧化物歧化酶(FeSOD)家族基因(FeSOD)的2个成员共4条转录本,分别命名为MuFSD1A(登录号JX844026)、MuFSD1B(登录号KJ786318)、MuFSD1B-variant1(登录号KJ786319)和MuFSD1B-variant2(登录号KJ786320)。MuFSD1A基因cDNA全长为1 277bp,编码300个氨基酸;MuFSD1B基因cDNA全长为1 378bp,编码260个氨基酸。基因结构分析表明MuFSD1B-variant1和MuFSD1B-variant2为MuFSD1B的可变剪接转录本。生物信息学和亚细胞定位分析显示,MuFSD1A和MuFSD1B主要定位于叶绿体,但他们的理化性质、磷酸化位点、蛋白结构等存在差异。序列比对分析发现MuFSD1A和MuFSD1B相似性仅为33.33%,但都具有保守的金属结合位点和FeSOD的特征氨基酸。进化树分析显示,MuFSD1A和MuFSD1B聚在不同的分支中。qRT-PCR分析表明,低温诱导MuFSD1A基因的表达而抑制MuFSD1B基因的表达,且MuFSD1A基因的相对表达量随着温度的降低而显著增加,说明该成员可能在香蕉抗寒中起主要作用。