高粱GRF基因家族鉴定及SbGRF4原核表达分析

为研究高粱生长调控因子(growth-regulating factor,GRF)在高粱生长过程中的功能,采用生物信息学分析方法对高粱GRF基因家族进行鉴定,并以高粱BTx623品种为材料,利用PCR技术扩增获得SbGRF4基因cDNA全长序列,构建pET-28a-SbGRF4重组质粒,采用原核表达技术分别对表达菌株、诱导温度以及异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导浓度进行优化,最后用Western blot技术对原核表达的SbGRF4蛋白进行验证。结果表明,在高粱中共鉴定到10个GRF基因SbGRF1~SbGRF10;亚细胞定位预测结果显示均定位于细胞核中;分布于高粱的6条染色体上,所有家族成员均含有QLQ和WRC保守结构域;系统进化结果显示,高粱GRF蛋白分为Class 2、Class 3、Class 4a、Class 4b四个亚家族;相同亚家族各个成员间外显子和内含子的数量差异较小;同一亚家族的高粱GRF蛋白保守基序具有相似性;克隆到的SbGRF4基因c DNA序列全长为1 221 bp,并成功构建pET-28a-SbGRF4融合表达载体;SbGRF4蛋白的最佳表达菌株为大肠杆菌Escherichia coli JM109(DE3)菌株,最佳诱导温度为25℃,最佳IPTG诱导浓度为0.6mmol/L;Western blot验证结果显示原核表达的蛋白为SbGRF4。表明SbGRF4蛋白可在大肠杆菌原核表达系统中表达。