甘蓝型油菜LPAT4基因的克隆与表达

植物溶血磷脂酸酰基转移酶(lysophospholipid acid actyltransferase,LPAT)是三酰甘油生物合成过程中的一个关键酶,在脂质的合成、种子的发育以及生物膜的流动性等方面有重要作用。本研究采用同源克隆的方法,获得LPAT4基因的2条全长CDS,长度分别为1143 bp和1140 bp。生物信息学分析表明,它们均具有LPLAT_LCLAT1样结构域,同属于LPLAT超基因家族,并分别被命名为BnLPAT4-1和BnLPAT4-2。时空表达分析表明,它们均为组成型表达基因,其中BnPAT4-1在叶中的表达量最高,而BnLPAT4-2在胚中的表达量最高。逆境分析表明,BnLPAT4-1和BnLPAT4-2在NaCl、PEG-4000、水渍、6BA和ABA的胁迫下呈现出不同的表达模式。极差分析显示,ABA对BnLPAT4-1的表达影响较大,而BnLPAT4-2的表达对PEG-4000更敏感。本试验为进一步研究油菜BnLPAT4基因功能奠定了基础。

甘蓝型油菜LPAT4基因克隆及其生物信息学分析

为进一步研究油菜LPAT4基因,通过检索与拟南芥LPAT4序列相似度较高的油菜EST序列,拼接后与白菜和甘蓝的LPAT4序列进行同源比对,设计一对引物,从甘蓝型油菜湘油15中扩增全长LPAT4 CDs序列。共获得2条CDs序列,它们的长度分别为1 143,1 140 bp,分别命名为BnLPAT4-1和BnLPAT4-2。BnLPAT4-1编码380个氨基酸,所得蛋白质的相对分子质量和等电点分别为43.29 kDa和8.74;BnLPAT4-2编码379个氨基酸,所得蛋白质的相对分子质量和等电点分别为43.16 kDa和8.93。他们均具有LPLAT_LCLAT1样结构域,同属于LPLAT超基因家族。比较所用油菜序列SNP分析显示,LPAT4共存在41个多态性位点,其中单变异位点7个,简约信息位点34个。这41个多态性位点中,引起同义变异的位点为23个,引起取代变异的位点18个,共导致16个氨基酸发生改变。分析表明,BnLPAT4-1和BnLPAT4-2为甘蓝型油菜湘油15号LPAT4基因的2个拷贝,从序列组成、理化性质、保守结构域以及同源建模4个方面来看,它们均具备LPLAT超基因家族的特征,为该基因家族的2个成员。