两种不同抗旱能力的豇豆根系水通道蛋白基因的克隆与分析

编号 zgly0001528964

文献类型 期刊论文

文献题名 两种不同抗旱能力的豇豆根系水通道蛋白基因的克隆与分析

作者 叶国良  宋娟娟  叶清 

作者单位 中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室华南植物园  中国科学院大学 

母体文献 分子植物育种 

年卷期 2016年08期

年份 2016 

分类号 S643.4 

关键词 豇豆  水通道蛋白  基因克隆  聚乙二醇  定量PCR 

文摘内容 水分对于植物的生长代谢非常重要,植物水通道蛋白(Aquaporins)是一类能快速促进植物水分运输的蛋白质。豇豆拥有顽强的耐旱品质,但在豇豆在水通道蛋白方面的研究还是空白。根据水通道蛋白进化的保守性,本研究从豇豆的表达标签序列(ESTs)中筛选并利用c DNA末端快速扩增技术(RACR)成功从两种豇豆根系中克隆到五个细胞质膜水通道蛋白基因。使用Prot Param、MEGA、Antheprot等生物信息学软件分析了他们的序列的理化性质、进化关系和蛋白二级结构等。利用定量PCR技术首先分析了正常水培下五个基因在两种豇豆根中的表达量,并重点关注了4%浓度的聚乙二醇6000处理24 h后两个表达量高的基因在两种豇豆根中的响应。结果表明,五个水通道蛋白基因编码284~287个氨基酸,理论等电点在7.63~9.08之间,主要定位于质膜上,属于跨膜蛋白。五个水通道蛋白均由无规则卷曲α螺旋、延伸链、和β转角组成。正常水培下两种豇豆根中均以Vu PIP1-1和Vu PIP2-3表达量最高,Vu PIP2-2其次,以Vu PIP1-2和Vu PIP2-1表达量最低。PEG处理下,Vu PIP1-1和Vu PIP2-3在抗旱品种根中无显著变化,而在非抗旱品种根中的表达显著下调。本研究认为,豇豆在应对聚乙二醇诱导的渗透胁迫时,Vu PIP1-1和Vu PIP2-3两个水通道蛋白基因有重要的作用。