棉花3个脂肪酸碳链延长基因的cDNA克隆和表达分析

• 作者: 刘丽 刘正杰 华金平 王丹 王玉美 赵鹏
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 陆地棉 脂肪酸合成 基因克隆 表达量 非生物胁迫
• 年，卷（期）: 2013,（17）
• 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: 3523-3533
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.17.001

摘要

[目的]克隆棉花脂肪酸合成碳链延长的3个重要基因,分析它们的基因表达及其对逆境胁迫的反应,为棉花高油分育种和抗逆育种提供候选基因.[方法]采用同源克隆的方法,克隆陆地棉脂肪酸合成碳链延长3个重要基因GhKAR、ChHAD和GhENR的cDNA全长;应用生物信息学方法,分析克隆基因编码蛋白的特性;通过RT-PCR,分析目标基因的组织表达特征、时空表达水平和非生物胁迫条件下的表达特性.[结果]GhKAR和GhENR属于NADB Rosemann超基因家族,GhHAD属于hotdog超基因家族;GhKAR、GhHAD和GhENR的cDNA全长分别为1 119、906和1 318 bp,分别编码283、221、394个氨基酸;它们在根、茎、叶及胚珠发育不同时期均有表达.3个基因在高油材料中的基因表达水平都高于低油材料;20DPA (days post anthesis)到30DPA是高低油材料油分积累的主要时期,而30DPA到成熟期是高低油材料油分含量差距产生的关键时期.20DPA低油材料3个基因均有一个表达低值,高油材料基因表达量则持续升高;30DPA时表达量达到最高,其中,对于GhHAD和GhENR的表达量,棉花高油材料为低油材料2倍以上.不同非生物胁迫的诱导表达分析表明,GhKAR、GhHAD和GhENR都不同程度地受低温诱导,GhKAR和GhHAD在ABA诱导时上调表达,但都不受MeJA诱导表达;而GhENR在MeJA诱导2h时上调表达,之后逐渐下调,受ABA诱导不明显.[结论]获得了GhKAR、GhHAD、GhENR 3个基因cDNA全长,通过基因表达特征分析,3个基因的表达可能对种子油分积累起着重要作用,同时在棉花抗逆方面也起一定的生理作用.