油葵HaFAD2-5基因的克隆及其对低温和光照的响应

油葵(Helianthus annuus L.)是世界重要的油料作物之一,种子中含有大量亚油酸,但其合成与调控机制尚不清楚。本实验利用RT-PCR技术从油葵叶片中克隆了一个FAD2家族基因,命名为HaFAD2-5。并使用半定量RT-PCR分析其在低温和光照处理下的表达模式。结果表明,HaFAD2-5基因的开放阅读框(ORF)为1 113 bp,编码蛋白质含370个氨基酸,等电点(p I)为6.52,相对分子质量为43.21 kD。半定量RT-PCR表明,低温和光照处理可调节HaFAD2-5在油葵根、茎和叶中的表达,但响应程度不同。茎和叶中HaFAD2-5的表达量在低温下增高;暗处理1 d和2 d后,根和叶中HaFAD2-5的表达量下降;暗处理1 d后,茎中HaFAD2-5的表达量达到最高,暗处理2 d后又降低。研究表明,HaFAD2-5可能参与油葵对低温胁迫应答的调节,并且其表达具有昼夜节律性。

油葵(Helianthus annuus L.)HaFAD2-9基因的克隆与表达分析

FAD2基因在植物脂肪酸的生物合成、发育和对非生物胁迫的响应中发挥重要作用。为探究油葵FAD2-9基因具体的生物学功能,本研究从油葵中克隆得到HaFAD2-9基因,对其生物信息学和表达模式进行分析。结果表明,HaFAD2-9基因的ORF全长为1 146 bp,编码381个氨基酸,转录后蛋白的相对分子量为43.9 kD,等电点为6.69,有5个跨膜结构域,亚细胞定位显示其定位在内质网。HaFAD2-9蛋白含有三个保守的组氨酸簇[HECGHH, HRRHH和HV(A/L)HH]。分子系统进化分析显示,HaFAD2-9与红花(Carthamus tinctorius)和黄花蒿(Artemisia annua)的亲缘关系较近。该基因在根、茎、叶、子叶及授粉后不同时期的种子中均有表达,在17 DAF表达量最高,低温、盐、干旱和ABA均能诱导HaFAD2-9基因的表达。本研究为油葵应对非生物胁迫提供参考,为作物遗传改良提供候选基因。