苹果磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶基因（PEPCKs）的克隆与表达分析

• 作者: 何平 冉昆 常源升 李慧峰 李林光 王海波 程来亮
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 苹果 磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶 序列分析 胁迫诱导 表达分析
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 199-210
• 页数: 12页
• 字数: 7508字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.07.017

摘要

【目的】克隆苹果（Malus×domestica Borkh.）多个代谢途径中的关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase，PEPCK）基因MdPCKs，研究其在不同组织器官及不同胁迫处理条件下的表达特性，为解析该基因在多个代谢途径中的功能奠定基础。【方法】利用同源比对和RT-PCR技术，克隆获得MdPCK1和MdPCK2全长cDNA序列并进行生物信息学分析；克隆MdPCKs的启动子序列，利用PlantCARE软件在线分析启动子上的顺式作用元件；采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测MdPCKs在不同组织中的表达以及在水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、脱落酸（ABA）、模拟干旱（PEG）、高温（40℃）和低温（8℃）处理条件下的表达特性。【结果】获得2个苹果磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶基因（MdPCK1和MdPCK2；GenBank登录号分别为KT454964和KT454965），其开放阅读框（open reading frame，ORF）分别为2001 bp和2028 bp，分别编码666和675个氨基酸残基；基因结构和进化分析表明，MdPCK1和MdPCK2均由12个外显子组成，且序列结构进化高度保守；氨基酸序列和结构分析显示，二者均含有保守的PEPCK ATP domain区域；启动子分析显示，MdPCK1和MdPCK2启动子区域含有多个顺式作用元件，包括光响应元件、昼夜节律相关顺式作用元件、JA响应元件、SA响应元件、ABA响应元件、防御及逆境响应元件、低温响应元件和热激响应元件等；qRT-PCR结果显示，MdPCKs在被检测的组织中均有表达。在‘泰山嘎啦’苹果果实不同发育阶段，MdPCK1和MdPCK2具有相似的表达模式。在多种非生物胁迫处理下，MdPCK1受到100μmol·L-1 ABA和100 g·L-1 PEG胁迫诱导；MdPCK2受到150μmol·L-1 SA、100μmol·L-1 ABA、100 g·L-1 PEG和低温胁迫诱导。【结论】MdPCK1和MdPCK2属于植物PEPCK家族，非生物逆境胁迫可诱导MdPCK1和MdPCK2表达。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李林光		142	574	12.0	17.0
2	李慧峰		76	332	10.0	15.0
3	冉昆		49	116	5.0	9.0
4	王海波		61	234	8.0	12.0
5	何平		43	120	6.0	8.0
6	常源升		27	82	6.0	8.0
7	程来亮		15	73	6.0	7.0