木薯MeUGT85K4 基因的克隆和功能分析

木薯UDP-糖基转移酶隶属于糖基转移酶大家族,负责催化糖基化反应,参与木薯亚麻苦苷的合成,在干旱胁迫的木薯叶片中大量累积。为了研究木薯UDP-糖基转移酶的功能,本研究从木薯栽培种‘SC124’中克隆了编码其的一个UDP-糖基转移酶基因,将其命名为MeUGT85K4。该基因基因组DNA全长1604 bp,包含2个外显子和1个内含子,CDS区全长为1452 bp,氨基酸序列具有氰醇Beta-葡糖基转移酶保守结构域。经过RT-qPCR(Real-time quantitative PCR detecting system)检测发现MeUGT85K4基因在一年生木薯的根、花、茎和果中高表达,在叶、块根和种子中低表达。MeUGT85K4基因可响应干旱、脱落酸(ABA)、PEG(Polyethylene glycol 6000)处理,且在处理后不同时间的木薯的根和叶中上调表达。通过构建pGBKT7-MeUGT85K4诱饵载体,从木薯干旱和低温混合库中筛选到6个与MeUGT85K4互作的候选蛋白,包括IAA-amino acid hydrolase ILR-like 6(MeIL)、Mitochondrial transcription termination factor(MeMTERF)、Lipid-transfer proteinsfamily(MeLTP)和Copper binding proteins(MeCBP)共4个已知蛋白和2个未知蛋白,其中,MeLTP在干旱胁迫条件下的木薯叶片中下调表达,而MeCBP在干旱胁迫条件下的木薯叶片中上调表达,以上结果表明MeLTP,MeCBP和MeUGT85K4可能共同参与木薯干旱响应。本研究为下一步研究木薯抗旱分子机制提供参考依据,为木薯抗旱遗传改良提供新基因资源。