两个棉花β-葡聚糖酶新基因的结构与表达特征分析

• 作者: 张天真 王立科 董佳 蔡彩平 赵亮 郭旺珍
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 内切-1,4-β-葡聚糖酶 1,3-β-葡聚糖酶 结构 表达
• 年，卷（期）: 2011,（1）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 40-47
• 分类号: S5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.00040

摘要

β-葡聚糖酶是一类能降解β-葡聚糖的水解酶.本研究分别通过电子克降和棉纤维发育cDNA文库筛选法克隆到2个棉花β-葡聚糖酶新基因,内切-1,4-β-葡聚糖酶基因(GhEG,GenBank登录号为HM462003)和1,3-β-葡聚糖酶基因(GhGLU,GenBank登录号为HM462004).GhEG全长ORF为1581 bp,编码526个氨基酸残基.GhGLU全长ORF为1 410 bp,编码469个氨基酸残基.基因组水平分析表明,GhEG含5个内含子和6个外显子.而GhGLU无内含子,仅1个外显子.新克隆的2个基因在二倍体棉种非洲棉和雷蒙德氏棉中含1个拷贝,而在四倍体陆地棉和海岛棉中存在2个拷贝.通过开发SNP标记分别将GhEG和GhGLU在四倍体中的1个拷贝定位在第19染色体和第4染色体上.Q-PCR表达分析表明,GhEG在根、茎、叶中表达水平很低,而在纤维伸长期优势表达.在15 DPA和20 DPA纤维中,该基因在海岛棉海7124中的转录本显著高于陆地棉TM-1.GhGLU在根、茎、叶及纤维发育不同时期均有表达,属于组成性表达基因,特别在根、纤维发育初始期和伸长后期优势表达,且表达水平在陆地棉TM-1和海岛棉海7124间也有显著差异.