叶用莴苣热激蛋白基因LsHsp70-2711的克隆及高温胁迫下的功能分析

• 作者: 李婷 李雅博 范双喜 韩莹琰
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 叶用莴苣 Hsp70 基因克隆 高温胁迫 基因沉默
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 园艺
• 页码范围: 1486-1494
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.08.012

摘要

[目的]通过克隆Hsp70相关基因,并利用VIGS分析叶用莴苣热胁迫下Hsp70表达量和形态变化,为解析热激蛋白基因Hsp70在高温胁迫下的响应机制及分子机理奠定基础.[方法]通过同源克隆及RACE技术,获得叶用莴苣热激蛋白LsHsp70-2711的cDNA全长序列,利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析该基因在不同温度和不同高温时间下的叶用莴苣热敏品种‘P-S11’和耐热品种‘G-S59’的表达差异,确定基因和高温的相关性.根据VIGS技术,构建pTRV-LsHsp 702 711瞬时沉默载体,转化农杆菌GV1301,注射法侵染叶用莴苣叶片,三周后经PCR鉴定得到阳性植株.对照组和阳性组在基因表达和形态上进行对比,对照植株和阳性植株热胁迫和干旱处理后再次分析LsHsp70-2711的表达特性,观测形态变化.[结果]LsHsp70-2711 eDNA全长为2 226 bp,开放阅读框为2 154 bp,编码718个氨基酸,与拟南芥(NP_187864.1)、番茄(NP_001266213.1)、水母雪莲花(AAB99745.1)等物种的Hsp70同源性达到80％以上,证明此基因属于Hsp70家族.根据qRT-PCR结果,高温胁迫下该基因在两个品种中的表达均上调,在耐热品种中总体表达水平均高于热敏品种,耐热品种LsHsp70-2711的表达量最大值出现在42℃、60 min,37℃、60 min时热敏品种基因表达量达最大值,且在42℃高温下热敏品种‘P-S11’中基因表达随着胁迫时间的增加受到抑制,而耐热品种‘G-S59’则能长时间保持较高的表达水平,此结果和田间两品种间耐热差异表现相符合.亚细胞定位显示,LsHsp70-2711主要在细胞质中.将构建好的载体侵入叶用莴苣,鉴定后获得阳性植株.由定量PCR结果可知,未进行胁迫处理的阳性植株与对照株相比,LsHsp 70-2 711表达量下降,茎长明显增长.热胁迫和干旱处理后的阳性植株LsHsp70-2711表达量显著低于对照植株,高温处理对LsHsp 70-2 711的影响大于干旱胁迫.[结论]LsHsp70-2711属于Hsp70基因家族,其与叶用莴苣耐热性相关.研究结果为解析叶用莴苣热激蛋白LsHsp 70-2 711在叶用莴苣高温抽薹方面的功能提供了理论支持.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	范双喜	北京农学院植物科学技术学院	93	1024	15.0	27.0
2	李婷	北京农学院植物科学技术学院	13	66	6.0	7.0
3	韩莹琰	北京农学院植物科学技术学院	43	360	10.0	17.0
4	李雅博	北京农学院植物科学技术学院	8	19	2.0	4.0