南方农业学报2023,Vol.54Issue(6) :1612-1621.DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2023.06.003

铁皮石斛DcNAC1基因克隆、表达及转录自激活活性分析

Cloning,expression and trans-activation activity analysis of DcNAC1 gene from Dendrobium catenatum

陈彧 邢文婷 李雨欣 张婷婷 饶丹丹 周扬
南方农业学报2023,Vol.54Issue(6) :1612-1621.DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2023.06.003

铁皮石斛DcNAC1基因克隆、表达及转录自激活活性分析

Cloning,expression and trans-activation activity analysis of DcNAC1 gene from Dendrobium catenatum

陈彧 1邢文婷 2李雨欣 3张婷婷 3饶丹丹 1周扬3
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作者信息

  • 1. 海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院),海南海口 571100
  • 2. 海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院),海南海口 571100;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南海口 571101
  • 3. 海南大学热带农林学院(农业农村学院、乡村振兴学院)/海南省热带园艺作物品质调控重点实验室,海南海口 570228
  • 折叠

摘要

[目的]克隆铁皮石斛NAC转录因子基因(DcNAC1),并进行表达模式及转录自激活活性分析,为铁皮石斛抗逆相关基因鉴定及其分子机制研究提供参考.[方法]以铁皮石斛cDNA为模板,PCR扩增DcNAC1基因,运用生物信息学软件分析DcNAC1蛋白的理化性质、保守结构域、信号肽、跨膜结构域及亚细胞定位,通过实时荧光定量PCR检测DcNAC1基因在不同组织和不同逆境胁迫下的表达模式.同时构建该基因的酵母表达载体,分析其转录自激活活性.[结果]从铁皮石斛中PCR扩增获得DcNAC1基因的开放阅读框(ORF),全长为945 bp,与参考序列(LOC110104882)的核苷酸序列相似性为100%.该基因编码314个氨基酸残基,蛋白分子量为35.40 kD,理论等电点(pI)为8.16,为不稳定的亲水性蛋白,定位于细胞核,不含信号肽和跨膜结构域,含有特征性的NAC保守结构域.DcNAC1基因的启动子序列含茉莉酸甲酯响应元件(CGTCA-motif和TGACG-motif)、胁迫响应元件(TC-rich repeats)、光响应元件(G-box)、干旱诱导MYB结合位点(MBS)和低温响应元件(LTR).根中DcNAC1基因的相对表达量在高温胁迫和低温胁迫处理6h分别达最高,显著高于处理0h(P<0.05,下同);茎中DcNAC1基因在盐胁迫处理48h的相对表达量达最高,显著高于处理0h.将构建的重组质粒pGBKT7-DcNAC1转化酵母菌株Y2HGold,结果发现该重组质粒无毒性,DcNAC1蛋白具有自激活活性.[结论]DcNAC1基因表达受到茉莉酸、低温、干旱、光信号和逆境胁迫等多种信号的调控.DcNAC1蛋白具有自激活活性,通过激活下游基因的表达,参与到植物生长发育和逆境胁迫响应的转录调控过程中.

关键词

铁皮石斛/NAC转录因子/基因克隆/转录自激活活性/逆境胁迫

Key words

Dendrobium catenatum/NAC transcription factor/gene cloning/transcriptional activation activity/ad-versity

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基金项目

海南省自然科学基金(320QN368)

海南省自然科学基金(319MS009)

海南省耐盐作物生物技术重点实验室项目(320QN368)

海南省耐盐作物生物技术重点实验室项目(319MS009)

Project of Hainan Key Laboratory for Biotechnology of Salt Tolerant Crops(HD-SYSZX-202107)

出版年

2023
南方农业学报
广西壮族自治区农业科学院

南方农业学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.83
ISSN:2095-1191
参考文献量11
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