丝瓜多聚泛素基因(LcUBQ)的克隆及表达分析
陈敏氡 王 彬 朱海生* 温庆放*
福建省农业科学院作物研究所, 福建省农业科学院蔬菜研究中心, 福建省蔬菜工程技术研究中心, 福州 350013
摘要 : 泛素是一种逆境响应蛋白, 所介导的泛素/26S蛋白酶体途径在植物适应逆境过程中发
挥重要作用。为探究丝瓜(Luffa cylindrica)泛素基因的功能, 采用RT-PCR(reverse transcription-PCR)和RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术从丝瓜中克隆到多聚泛素基因(polyubiquitin gene), 命名为LcUBQ(GenBank登录号: KR349345), 该基因cDNA全长1 579 bp, 包含一个1 371 bp的完整开放阅读框, 编码457个氨基酸组成的蛋白质, 预测其分子量和等电点分别为51.26 kDa和7.05, 未发现信号肽和跨膜结构, WoLF PSORT预测其亚细胞定位于细胞质, 二级结构中α-螺旋、延伸带和无规卷曲各占24.73%、22.54%和52.74%。进化树分析表明, 丝瓜LcUBQ蛋白质与黄瓜、甜瓜等葫芦科植物亲缘关系较近。荧光定量PCR分析发现, LcUBQ基因在丝瓜的不同组织皆有表达, 其中在根和叶中表达量最低, 高温(40 °C)、低温(4 °C)以及弱光[20 μmol/(m2∙s)]均能诱导叶片中LcUBQ基因的高表达, 尤其是低温胁迫。低温胁迫下, LcUBQ基因的表达量呈现先升高再下降的趋势, 与其对应的泛素水平的变化基本一致, 并且无论是低温或弱光处理, LcUBQ基因的表达量及对应的泛素水平均在前2 h增加得最为明显, 推测LcUBQ基因可能参与丝瓜的早期胁迫信号转导及低温、弱光胁迫应答过程。
挥重要作用。为探究丝瓜(Luffa cylindrica)泛素基因的功能, 采用RT-PCR(reverse transcription-PCR)和RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术从丝瓜中克隆到多聚泛素基因(polyubiquitin gene), 命名为LcUBQ(GenBank登录号: KR349345), 该基因cDNA全长1 579 bp, 包含一个1 371 bp的完整开放阅读框, 编码457个氨基酸组成的蛋白质, 预测其分子量和等电点分别为51.26 kDa和7.05, 未发现信号肽和跨膜结构, WoLF PSORT预测其亚细胞定位于细胞质, 二级结构中α-螺旋、延伸带和无规卷曲各占24.73%、22.54%和52.74%。进化树分析表明, 丝瓜LcUBQ蛋白质与黄瓜、甜瓜等葫芦科植物亲缘关系较近。荧光定量PCR分析发现, LcUBQ基因在丝瓜的不同组织皆有表达, 其中在根和叶中表达量最低, 高温(40 °C)、低温(4 °C)以及弱光[20 μmol/(m2∙s)]均能诱导叶片中LcUBQ基因的高表达, 尤其是低温胁迫。低温胁迫下, LcUBQ基因的表达量呈现先升高再下降的趋势, 与其对应的泛素水平的变化基本一致, 并且无论是低温或弱光处理, LcUBQ基因的表达量及对应的泛素水平均在前2 h增加得最为明显, 推测LcUBQ基因可能参与丝瓜的早期胁迫信号转导及低温、弱光胁迫应答过程。
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