割手密SnRK2基因家族全基因组鉴定及干旱胁迫表达分析

【目的】探究割手密SnRK2基因家族成员在干旱胁迫中的调控机制,为抗旱性甘蔗品种的选育提供侯选基因。【方法】以全基因组数据为基础从割手密中鉴定SnRK2基因,并对其进行生物信息学分析和干旱胁迫下的表达分析。【结果】在割手密基因组中共鉴定出11个SnRK2基因家族成员,命名为SsSnRK2.1-SsSnRK2.11,且这些基因不均匀地分布于8条染色体上。SnRK2蛋白的氨基酸残基数为227~580,分子质量为25683.53~64695.8 kD,等电点为4.62~8.94,且均为亲水性蛋白。系统发育树可将其分为3个亚组,且同亚组中的保守基序基本相似,外显子数量以7~9个为主。SsSnRK2基因家族成员的启动子中含有多种激素类和逆境胁迫响应类的作用元件。割手密SsSnRK2基因家族成员的表达具有组织特异性。所有的SsSnRK2基因均能不同程度地响应干旱胁迫。【结论】割手密SnRK2基因家族在响应干旱胁迫过程中发挥重要作用,可为割手密的抗逆性研究提供一定的理论依据。

植物SnRK2基因家族的研究进展

蔗糖非酵解型蛋白激酶2(SnRK2)是一类在植物中普遍存在的蛋白激酶,属于Ser/Thr类蛋白激酶,在多种信号转导中均能发挥作用。为了研究SnRK2蛋白激酶在植物抗逆中的作用,分析了SnRK2基因家族的特点及研究历程,归纳了SnRK2基因在调控植物叶片气孔孔径,响应干旱胁迫、盐胁迫以及响应种子萌发和发育等方面的功能,指出SnRK2基因在多种信号转导中均能发挥作用,可以有效提高植物的抗逆能力。SnRK2基因在种子萌发和发育过程中具有重要意义,本研究为今后SnRK2分子机理研究和植物品种培育提供了参考依据。

甜瓜SnRK2基因家族的鉴定与特征分析

蔗糖非发酵型蛋白激酶2(Sucrose non-fermenting-1-related protein kinase2,SnRK2)是一类具有丝氨酸/苏氨酸特定结构域的蛋白质磷酸化酶,在ABA信号介导和非生物胁迫应答方面起到重要作用。以甜瓜为研究对象,使用生物信息学分析方法,对甜瓜SnRK2基因家族进行鉴定及相关特征分析,包括构建系统发育进化树,以及基因理化性质、基因结构及保守结构域、染色体定位、共线性分析、基因的上游顺式作用元件及转录组数据热图分析等,为甜瓜SnRK2基因的功能分析和研究奠定一定的理论基础。结果表明,在甜瓜基因组中共鉴定出9个SnRK2基因家族成员。主要定位在细胞骨架中,以α-螺旋和不规则卷曲为主,分子质量为31.49~75.02 ku,等电点为4.42~6.21。其可分为3个亚族,分布在4条染色体上。启动子分析结果显示,在甜瓜SnRK2基因的调控序列中有多个植物激素和逆境胁迫相关响应元件。组织表达分析结果表明,有些甜瓜SnRK2基因在不同组织中呈组成型表达,有些基因则具有显著的组织特异性。

油茶SnRK2基因家族的克隆及表达分析

以油茶(Camellia oleifera)主栽品种‘华硕’为试验材料,通过RT-RCR的方法克隆出油茶蔗糖非酵解相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase 2,SnRK2)基因家族,命名为CoSnRK2.5,CoSnRK2.8。利用不同的在线网站对CoSnRK2基因家族进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR对CoSnRK2基因家族的表达模式进行研究分析。结果表明,CoSnRK2基因家族的CDS长度为1035~1092 bp,编码344~363个氨基酸,具有SnRK2基因家族2个特有的结构域:相对保守的N端结构域和特异性明显的C端结构域。实时荧光定量PCR结果表明,CoSnRK2.5基因在异交(‘华硕’ב华鑫’)72 h花柱中的表达量明显高于自交,自交12 h子房中的表达量远高于异交;CoSnRK2.8基因在自交24 h花柱中的表达量远高于异交,异交72 h花柱中的表达量远高于自交;异交84 h子房中的表达量远高于自交。本研究对进一步挖掘该基因家族在油茶后期自交不亲和过程中发挥的作用提供研究依据,对油茶自交不亲和分子机制解析具有重要的意义。

太子参SnRK2I基因的克隆及在水分胁迫条件下的响应

目的:获取太子参蔗糖非酵解型蛋白激酶2(SnRK2)基因,分析该基因在水分胁迫条件下的响应情况。方法:基于对SnRK2基因的同源性及太子参转录组数据库的分析,以不同水分胁迫处理的太子参鲜品为材料,利用基因克隆技术克隆得到太子参SnRK2基因序列,采用实时荧光定量PCR技术分析该基因与水分胁迫的相关性。结果:从太子参中克隆得到1条PhSnRK2I基因,cDNA全长为1 261 bp,编码305个氨基酸,分子量为47.27 kDa。该蛋白具有与SnRK2家族相似的ATP结合位点和Ser/Thr激酶活化环。实时荧光定量PCR分析结果表明,PhSnRK2I在土壤相对含水量为86%和44%时表达量较高。结论:成功克隆得到太子参PhSnRK2I基因序列,分析结果表明PhSnRK2I在中度水分胁迫下响应最积极,在太子参水分胁迫信号转导中发挥着重要作用。该研究可为进一步研究太子参PhSnRK2I基因在水分胁迫响应过程中的调控机理研究提供实验基础。