湖北海棠类甜蛋白基因MhPR5的克隆与表达特性分析

从基因组DNA及经水杨酸处理的全长cDNA文库中分别克隆获得湖北海棠〔Malus hupehensis(Pamp.)Rehd.〕类甜蛋白基因MhPR5的全编码区序列,并对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量RT-PCR技术分析了该基因在湖北海棠各组织中的表达特性以及经非生物胁迫(200 mmol.L-1NaCl和4℃低温)和生物胁迫〔苹果轮纹病病原菌(Physalospora piricola Nose)和苹果蚜虫(Aphis citricola van der Goot)〕后MhPR5基因的表达特性。结果表明:克隆获得的MhPR5基因全编码区的cDNA序列长度为741 bp,编码246个氨基酸残基;该基因的基因组DNA序列长度为1 106 bp,包含1个内含子;该基因编码的蛋白质相对分子质量为25 520,等电点为pI 4.72。MhPR5基因的核苷酸序列与苹果(M.domestic Borkh.)、梨〔Pyrus pyrifolia(Burm.f.)Nakai〕和桃〔Prunus persica(Linn.)Batsch.〕PR5基因核苷酸序列的同源性分别为98%、95%和82%,该基因编码的氨基酸序列与苹果、梨和桃PR5基因编码的氨基酸序列的同源性分别为97%、94%和52%。MhPR5基因编码的蛋白质含有16个保守的半胱氨酸残基和5个保守的带负电荷的氨基酸残基,在N端还含有1个由25个氨基酸残基组成的信号肽。MhPR5基因在湖北海棠组培苗的根、茎和叶中均能表达,在根中的相对表达量最高、叶中最低;生物和非生物胁迫均可诱导MhPR5基因的表达,说明MhPR5基因在湖北海棠抵御生物和非生物胁迫过程中可能具有非常重要的作用。