摘要
[目的]研究杨树重要胁迫响应新基因,为揭示杨树抗逆分子机制、培育优良抗逆杨树新品种提供理论依据.[方法]基于水稻MODD氨基酸序列,通过BLAST在美洲黑杨基因组中筛选得到3条基因(Podel.08G114100、Podel.10G158900和Podel.17G098500),并以其序列为参考,以'渤丰3号'杨cDNA为模板克隆得到3条基因(PdMODD1、PdMODD2和PdMODD3).利用生物信息学分析PdMODD蛋白的结构特征及与其同源蛋白的亲缘关系.通过基因枪轰击法分析PdMODD基因亚细胞定位.采用实时荧光定量(qRT-PCR)技术,分析PdMODD 基因组织特异性和不同胁迫条件下的的表达模式.[结果]PdMODD1～3基因的开放阅读框(ORF)全长分别为1 065、1 065和1 074 bp,编码354、354和357个氨基酸,均为不稳定的亲水性蛋白.PdMODD基因均为NINJA家族成员,含有3个保守结构域,其中一个为转录抑制基序EAR.系统进化树分析显示,PdMODD1蛋白与毛果杨PtAFP2亲缘性较高并与拟南芥AtAFP1和木薯MeAFP2位于同一个分支;PdMODD2蛋白与麻疯树JcAFP2亲缘关系最近,并与拟南芥At AFP2聚成一个分支;PdMODD3与毛果杨PtAFP3-1亲缘关系最近,与栓皮槠QsAFP3、拟南芥AtAFP4属于同一分支.亚细胞定位结果表明PdMODD 基因均定位于细胞核.组织特异性分析显示,PdMODD1～3在根、茎、叶中均能表达,且在叶中表达量最高,根中表达量最低.胁迫响应表达模式结果显示,NaCl和聚乙二醇(PEG)胁迫处理下,PdMODD1～3在根、茎、叶组织中主要为显著上调表达.[结论]PdMODD1～3均为NINJA家族成员,含有保守的转录抑制基序EAR,具有组织特异性,在叶中高表达,且能被NaCl和PEG胁迫显著诱导表达,推测PdMODD1、PdMODD2和PdMODD3可能会在'渤丰3号'杨对盐和干旱胁迫响应中发挥重要的调节作用.
基金项目
国家转基因生物新品种培育科技重大专项(2018ZX08020002)
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