马尾松PmSPX2基因的克隆、原核表达及表达模式分析

SPX保守结构域(SPX domain)在植物营养胁迫中发挥着重要作用。SPX2为SPX家族中的SPX亚家族成员,已证明其在拟南芥、水稻中具有调控植物磷信号的功能。通过马尾松幼苗三代全长转录组数据和染色体步移法,克隆PmSPX2基因的全长序列及该基因的启动子序列;分析预测启动子序列上的顺式作用元件;利用IPTG诱导大肠杆菌表达PmSPX2蛋白,将原核表达产物进行质谱鉴定;分析PmSPX2的亚细胞定位;检测PmSPX2在低磷胁迫不同时期马尾松幼苗各组织部位的表达情况。结果表明:PmSPX2cDNA全长2019 bp,最长开放阅读框1059 bp,编码352个氨基酸,蛋白质大小约为39.966 kDa,等电点(pI)为5.91;克隆得到951 bp的PmSPX2启动子序列,预测到MYB转录因子结合位点、缺磷响应元件P1BS(PHR1 Binding Sequence)以及W-box元件等关键顺式作用元件;马尾松缺磷条件下,PmSPX2在不同组织部位均呈差异性表达;亚细胞定位结果显示该基因编码的蛋白定位在细胞核中。本研究为PmSPX2基因参与马尾松缺磷反应及其在磷信号调控机制的研究提供理论依据。