烟草NtHPL1基因克隆、表达及功能分析

为探究脂氢过氧化物裂解酶(hydroperoxide lyase,HPL)在烟草抗逆境胁迫中的生物学功能,从普通烟草K326中克隆1个脂氢过氧化物裂解酶基因并命名为NtHPL1,对NtHPL1蛋白进行生物信息学分析,并采用qPCR方法分析NtHPL1基因的相对表达量,通过创制NtHPL1过表达转基因材料预测NtHPL1基因的抗逆境胁迫功能。结果表明:(1)NtHPL1基因编码区全长1365 bp,编码454个氨基酸;蛋白质结构和系统发育分析结果显示,NtHPL1蛋白属于13-HPL亚家族。(2)NtHPL1基因在烟草根、茎、叶、花和腋芽中均有表达,且花中相对表达量最高;NtHPL1基因在烟草各发育时期烟叶中的相对表达量不同,盛花期最低,成熟期最高;盐和干旱胁迫均能诱导NtHPL1基因表达。(3)盐和干旱胁迫处理后,野生型烟草叶片发黄,但NtHPL1过表达烟草正常生长,且NtHPL1过表达烟草叶片的叶绿素和脯氨酸含量(质量分数)高于野生型烟草,丙二醛含量比野生型烟草低,表明过表达NtHPL1基因可提高烟草对盐和干旱胁迫的抗性。