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江西铅山红芽芋TIFY9基因克隆与功能分析

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为了深入探究江西铅山红芽芋TIFY 9基因的功能,通过江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库筛选到江西铅山红芽芋TIFY 9基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆该基因,并采用生物信息学方法、转基因瞬时表达和实时定量PCR进行序列分析、亚细胞定位、器官表达分析和功能分析.结果表明:江西铅山红芽芋TIFY 9基因cDNA总长度为522 bp,G+C含量为58.62％;由174个氨基酸组成,分子量19073.87 u,等电点9.30,为亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋(31.61％)、β-片层(12.64％)、无规则卷曲(55.75％)构成,三级结构为单体;主要存在细胞核中;在进化上与Colocasia esculenta(芋)的亲缘关系较近,与Colocasia esculenta(芋)hypothetical protein Taro_030839(MQL98131.1)在进化上具有最高的亲缘关系.江西铅山红芽芋TIFY 9蛋白具有典型植物TIFY 9的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种同源性高达100％,在进化上高度保守.烟草叶片亚细胞定位分析表明,TIFY 9定位于细胞质和细胞核中.实时定量PCR结果显示,TIFY 9基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在江西铅山红芽芋不同组织部位均有表达,且在叶中和球茎膨大初期表达量最高.在烟草花叶病毒胁迫下,与TIFY 9非转基因烟草相比较,TIFY 9转基因烟草的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)及电子传递效率(ETR)显著增加,而非光化学淬灭系数(NPQ)显著下降,表明TIFY 9基因响应病毒胁迫应答可能是依赖光合作用的提高.

赵红、邓雨晴、曾淑琴、曾荧、张彩霞、张慧博、张丽佳、张玲、张妮、尹明华

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上饶师范学院生命科学学院,江西上饶334001

上饶市药食同源植物资源保护与利用重点实验室,江西上饶334001

上饶市薯芋类作物种质保存与利用重点实验室,江西上饶334001

上饶农业技术创新研究院,江西上饶334001

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江西铅山红芽芋 TIFY9基因 基因克隆 功能分析 转基因表达

国家自然科学基金国家自然科学基金2021年度江西省教育厅科学技术研究项目上饶市科技局平台载体建设项目上饶市科技局平台载体建设项目

3206009231960079GJJ2117292020I0012019I017

2022

10.15889/j.issn.1002-1302.2022.05.007

江苏农业科学
江苏省农业科学院

江苏农业科学

CSTPCD北大核心
影响因子：0.732
ISSN：1002-1302
年,卷(期)：2022.50(5)
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