杜梨CPI基因的克隆、序列分析及表达

• 作者: 丛郁 常有宏 李慧 盛宝龙 蔺经
• 来源期刊: 江苏农业学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 杜梨 半胱氨酸蛋白酶抑制剂 基因克隆 序列分析 表达特性
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 园艺
• 页码范围: 1070-1077
• 分类号: Q78
• 字数: 4379字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-4440.2011.05.028

摘要

植物半胱氨酸蛋白酶抑制剂(Cysteine proteinase inhibitor,CPI)在植物的抗逆基因工程中发挥着越来越重要的作用,分离和克隆植物CPI基因进而研究该基因的功能是植物抗逆基因工程研究的热点.为从分子水平上揭示CPI基因在杜梨防御机制中所起的作用,利用RACE和PCR方法,从杜梨种子中克隆CPI基因的cDNA和DNA序列,并采用跨内含子表达引物进行半定量RT-PCR来分析该基因在不同胁迫条件下的表达情况.结果表明:PbCPI基因cDNA长度为987 bp,开放阅读框包含738个核苷酸,编码1个由信号肽(26个氨基酸)和成熟肽(219个氨基酸)组成的多肽.该多肽预测的等电点为6.68,估计的相对分子质量为27 190.其对应基因组DNA序列由3个外显子(1 ～302 bp,401 ～772 bp,1615～1 897 bp)和2个内含子(303～400 bp,773～1 614 bp)组成.通过PSORT进行亚细胞定位分析发现PbCPI蛋白位于内质网上.PbCPI基因编码的多肽具有植物CPI产生抑制活性所必需的一级结构:2个甘氨酸残基( Gly46-Gly47)、假定的反应域QXVXG(Q90 -V91 -V92 -A93 -G94)和A/PW基序(p120-w121);并包含植物CPI家族高度保守的特征序列模式LARFAVQEHN、QVVAG和YQAKVWVKPW.进化树分析表明PbCP1和蔷薇科植物CPI蛋白位于分子进化树的同一发育分支上,并且与苹果MdCPI(AAO19652)蛋白具有较高的一致性(95.92％).杜梨叶片中PbCPI为诱导型表达,高温(30℃)、低温(4℃)、NaCl、机械损伤、MeJA或ABA处理4h后其表达量明显上调,即其对温度胁迫、盐碱、机械损伤和外源激素处理均存在转录响应,这表明该基因参与了杜梨对生物或非生物胁迫的防御机制.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蔺经	江苏省农业科学院园艺研究所	149	1489	20.0	30.0
2	盛宝龙	江苏省农业科学院园艺研究所	95	1156	19.0	29.0
3	常有宏	江苏省农业科学院园艺研究所	130	1275	19.0	28.0
4	李慧	江苏省农业科学院园艺研究所	26	184	8.0	12.0
5	丛郁	中国科学院南京土壤研究所	10	90	5.0	9.0