玉米乙烯信号转导相关基因ZmEIL2的克隆及表达分析

EIN3/EILs(Ethylene-insensitive proteins/ethylene-insensitive 3-like)家族蛋白是乙烯信号转导途径中的主要成员,在植物生长发育及胁迫响应中发挥着重要调控作用。本研究以玉米(Zea Mays L.)自交系B73为材料,从中分离了乙烯信号转导相关的ZmEIL2基因,并对其进行生物信息学、亚细胞定位及表达模式分析。结果表明,ZmEIL2基因的开放阅读框(ORF,open reading frame)全长1,788 bp,编码595个氨基酸残基,蛋白分子量为63.81 kD,理论等电点为6.34,保守结构域分析表明ZmEIL2基因具有EIN3/EILs家族所特有的EIN3结构域。系统进化分析表明ZmEIL2蛋白与高粱(Sorghum bicolor L.)SbEIL1蛋白亲缘关系最近,与拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)和大豆(Glycine max(L.)Merr.)的EIL蛋白亲缘关系较远,且不同物种间存在明显的种属特性。亚细胞定位发现该基因同时定位于细胞膜和细胞核。组织特异性表达分析表明ZmEIL2基因在玉米苞叶中的表达量最高,其次为雌穗、雄穗和花丝,在穗位叶中的表达量最低。同时,ZmEIL2基因的表达受到脱水、PEG、ABA、高盐、高温和低温等非生物胁迫的显著诱导,其中对PEG、ABA、高盐的响应较为强烈,同时叶片中ZmEIL2基因的表达水平明显高于茎和根系。研究结果将为深入研究ZmEIL2基因响应逆境胁迫的分子机理奠定理论基础。