芹菜AgLIMS基因的克隆和生物信息学分析及其表达特性

编号 zgly0001723862

文献类型 期刊论文

文献题名 芹菜AgLIMS基因的克隆和生物信息学分析及其表达特性

作者 贾丽丽  尹莲  刘洁霞  王昊  沈迪  冯凯  熊爱生 

作者单位 南京农业大学园艺学院  南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室  南京农业大学农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室 

母体文献 植物资源与环境学报 

年卷期 2020年06期

年份 2020 

分类号 S636.3  Q943.2 

关键词 芹菜  柠檬烯合酶基因(LIMS基因)  蛋白质理化特性  非生物胁迫  基因表达特性 

文摘内容 以芹菜（Apium graveolens Linn.）品种‘六合黄心芹’（‘Liuhe Huangxinqin’）和‘津南实芹’（‘Jinnan Shiqin’）为研究对象,分别克隆获得芹菜柠檬烯合酶基因,命名为AgLIMS,其开放阅读框长1 800 bp,编码599个氨基酸。结果显示:2个芹菜品种的AgLIMS基因核苷酸序列存在2个位点的差异,其编码的氨基酸序列也存在2个位点的差异;AgLIMS基因编码的氨基酸序列在第50至第586位存在植物萜类合酶（Terpene cyclase plant C1）保守区域,具有典型的类异戊二烯合成酶（Isoprenoid Biosyn C1）超家族结构域。2个芹菜品种的AgLIMS蛋白的理论相对分子质量分别为69 120和69 190,理论等电点均为pI 5.52。AgLIMS蛋白的氨基酸序列中,亲水性氨基酸比例高于疏水性氨基酸;其二级结构主要由α螺旋和无规则卷曲构成,但α螺旋、延伸链和β转角的比例在2个芹菜品种间略有差异;其三级结构均含有1个β折叠,但α螺旋数量在2个芹菜品种间略有差异。AgLIMS基因与多种植物LIMS基因编码的氨基酸序列一致性为61.33%;在系统树上,2个芹菜品种与同科种类的进化关系较近,而与其他科木本种类的进化关系较远。qRT-PCR结果显示:AgLIMS基因在2个芹菜品种的叶片、叶柄和根中均能表达,其相对表达量在叶片中最高、在根中最低,且在不同组织间差异显著;该基因在‘六合黄心芹’不同组织中的相对表达量总体上显著高于‘津南实芹’。在高温（38℃）、低温（4℃）、干旱（质量体积分数20%PEG6000）和高盐(0.2 mol·L-1NaCl)条件下,2个芹菜品种AgLIMS基因的相对表达量呈现不同的变化趋势;总体上看,‘津南实芹’AgLIMS基因的相对表达量均不同程度升高,而品种‘六合黄心芹’AgLIMS基因的相对表达量则在高温和干旱条件下显著升高。综合分析结果表明:2个芹菜品种的AgLIMS基因核苷酸序列及其编码的氨基酸序列差异很小;AgLIMS蛋白为中性、亲水性蛋白,其进化具有一定的保守性;AgLIMS基因在芹菜中的表达具有组织特异性,且在受到非生物胁迫时其表达特性发生变化,但这种变化效应存在品种间差异。