杜梨IRT1基因的克隆及表达分析

• 作者: 刘娜 徐阳春 梅新兰 申长卫 董彩霞 谢昶琰 金昕
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 杜梨 二价铁转运基因(IRT1) RACE 缺铁胁迫 qRT-PCR
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 739-749
• 页数: 11页
• 分类号: S661.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2017.05.006

摘要

二价铁转运基因(iron-regulated transporter 1 gene,IRT1)是植物缺铁时主要的二价铁转运载体,参与植物铁营养吸收过程.为克隆杜梨(Pyrus betulaefolia) IRT1基因的全长序列并研究其序列及表达特征,本实验以杜梨幼苗为材料,采用反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)、半定量PCR和RACE技术克隆到了杜梨二价铁转运蛋白IRT1基因的cDNA全长序列,命名为Pb IRT1(GenBank登录号:KX355331).生物信息学分析表明,该基因全长1 369 bp,含有一个1 095 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),编码364个氨基酸,蛋白序列含有9个跨膜结构,并含有一个完整的锌铁转运蛋白(ZRT/IRT-like protein,ZIP)家族结构域.氨基酸序列的同源关系分析表明,杜梨PbIRT1与小金海棠(Malusxiaojinensis) MxIRT1 (GenBank登录号:AAO17059.1)、砀山酥梨(Py.bretschneideri) PbrIRT1(GenBank登录号:XP_009357272.1)蛋白序列的亲缘关系最近,聚为同一小枝.RT-PCR和qRT-PCR表达分析表明,Pb1RT1基因在叶片和茎中几乎不表达,具有较强的根组织特异性;在根系中表达量随缺铁胁迫呈逐渐上调趋势,恢复供铁又抑制其表达,正常供铁处理的表达量不随时间变化.以上研究结果表明,杜梨PbIRT1基因的表达受到缺铁胁迫的诱导,可能参与了根系对二价铁的吸收和转运过程,该结果为进一步研究IRT1基因的功能及杜梨缺铁胁迫机制提供了理论依据.