甘蔗磷脂酰肌醇转运蛋白基因ScSEC14响应干旱和盐胁迫

Sec14-like磷脂酰肌醇转运蛋白(Sec14-like phosphatidylinositol transfer proteins,PITPs),广泛存在于真核生物细胞中,参与肌醇磷酸代谢、膜运输、极性生长、信号转导、逆境胁迫等多种重要的生命过程。甘蔗中响应干旱和盐胁迫的Sec14-like基因尚未见报道。本研究从甘蔗受黑穗病胁迫的转录组数据库中获得一条SEC14基因序列,并利用RT-PCR技术克隆得到甘蔗SEC14基因c DNA全长序列,命名为Sc SEC14(Gen Bank登录号为MG571103)。生物信息学分析显示,Sc SEC14基因全长1617 bp,包含一个1008 bp的完整开放阅读框,编码335个氨基酸;Sc SEC14为不稳定的亲水性蛋白,不存在信号肽;蛋白二级结构元件多为α-螺旋,具有典型的SEC14结构域和CRAL_TRIO_N结构域。此外,系统进化树分析揭示,该蛋白属于Sec14-like蛋白家族的SSH(soybean Sec14 homolog group)亚家族。亚细胞定位结果表明,Sc SEC14蛋白主要定位于细胞膜。实时荧光定量PCR分析发现,Sc SEC14基因在甘蔗中组成型表达,在蔗皮中的表达量最低,蔗叶中的表达量最高,约为蔗皮的4.9倍;该基因在PEG、Na Cl、CaCl_2和水杨酸(SA)胁迫下的表达量均上调。因此,甘蔗Sc SEC14基因可能参与Ca^(2+)和SA介导的抗逆信号通路,积极响应逆境胁迫,尤其调节了干旱和高盐环境下的抗逆性。