甘薯查尔酮异构酶基因IbCHI的克隆和表达特性

编号 zgly0001723867

文献类型 期刊论文

文献题名 甘薯查尔酮异构酶基因IbCHI的克隆和表达特性

作者 饶莉萍  苏文瑾  刘意  宋天晓  SOVIGUIDIDekaReineJudess  张文英  杨新笋 

作者单位 湖北省农业科学院粮食作物研究所  长江大学农学院  海南大学园艺学院 

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 Q943.2  S531 

关键词 甘薯  IbCHI基因  qRT-PCR  亚细胞定位  表达特性  非生物胁迫 

文摘内容 根据甘薯[Ipomoea batatas（Linn.） Lam.]转录组数据,从甘薯品种‘福菜薯7-6’（‘Fucaishu 7-6’）中克隆获得1个编码查尔酮异构酶的基因,命名为IbCHI;IbCHI基因全长732 bp,GC含量为55.19%,共编码243个氨基酸。生物信息学分析结果表明:在IbCHI基因编码的氨基酸序列第12至第214位包含1个Chalcone结构域;IbCHI蛋白分子式为C1156H1831N291O351S7,理论相对分子质量为25 646.41,理论等电点为pI 5.25,并可能具有1个跨膜螺旋区,定位于细胞核和细胞膜上;其氨基酸序列中包含24个带正电荷和27个带负电荷的氨基酸残基,丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸和甘氨酸所占比例较高,半胱氨酸所占比例最低;IbCHI蛋白的不稳定指数和总亲水性平均系数分别为38.49和0.074,表明IbCHI蛋白是一种稳定的亲水性蛋白质;IbCHI蛋白二级结构中,α螺旋、随机卷曲、延伸链和β转角所占比例分别为39.51%、31.69%、20.16%和8.64%。多重比对结果显示:IbCHI基因与同属种类圆叶牵牛（I.purpurea Lam.）和牵牛[I.nil（Linn.） Roth]CHI基因编码的氨基酸序列高度相似（相似度90%以上）,且在系统发育树上聚为同一支。IbCHI基因启动子区包含启动子基本元件TATA-box和CAAT-box,以及胁迫响应元件、茉莉酸甲酯响应元件和光响应元件等26个顺式作用元件。qRT-PCR分析结果表明:IbCHI基因在供试4个甘薯品种‘EC15’、‘EC16’、‘福菜薯18’（‘Fucaishu 18’）和‘福菜薯7-6’的根、茎、茎尖和叶中均有表达,但其在不同品种和器官间的相对表达量存在明显差异,其中,‘福菜薯7-6’茎和叶中IbCHI基因的相对表达量显著高于其他3个品种。经干旱（质量体积分数30%PEG6000）和盐(0.2 mol·L-1 NaCl)处理后,IbCHI基因的相对表达量随处理时间的延长均呈先下降后上升的趋势,并在处理24 h后该基因的相对表达量显著（P<0.05）升高。综合分析结果表明:甘薯IbCHI蛋白属于Chalcone超级家族,具有较高的保守性;IbCHI基因的表达具有组织和品种特异性,且在调控甘薯对非生物胁迫的响应过程中起重要作用。