甘蔗SsCBL4基因的克隆及表达特性分析

• 作者: 凌秋平 吴嘉云 周文灵 曾巧英 李奇伟 杨湛端 黄莹
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 甘蔗 类钙调磷酸酶B亚基蛋白(CBL) 基因克隆 生物信息学分析 基因表达分析
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1351-1359
• 页数: 9页
• 分类号: S566.1
• 字数: 5958字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2019.08.003

摘要

类钙调磷酸酶B亚基蛋白(calcineurin B-like,CBL)作为一种特殊的钙感受器在植物逆境胁迫响应过程中发挥重要作用.甘蔗(Saccharum spp.)是我国最主要的糖料作物和能源作物.根据甘蔗前期转录组测序结果,采用反转录PCR (reverse transcription-PCR,RT-PCR)从低钾胁迫甘蔗根系中克隆得到CBL基因,命名为SsCBL4 (GenBank No.KY674 987.1).该基因包含1个长度为636 bp的开放阅读框,可编码211个氨基酸.SsCBL4蛋白的相对分子量为23.97 903kD,等电点为4.88,含有2个保守结构域,均与Ca2+结合相关.同时,SsCBL4具有CBL家族典型的EF-hand (elongation factor hand)结构域,并且含有N-豆蔻酰化结构域和与CBL互作激酶蛋白(CBL-interacting protein kinase,CIPK)互作的FPSF位点.同源性分析结果显示,SsCBL4与高粱(Sorghum bicolor)、玉米(Zea mays)、水稻(Oryza sativa)和小麦(Triticum aestivum)等作物的CBL4序列有较高一致性.qPCR检测结果显示,在低氮、低磷、低钾、干旱和盐胁迫下SsCBL4基因的表达均有发生改变.其中,低钾、干旱和盐胁迫条件下,该基因表达均为上调.低氮和低磷胁迫条件下,SsCBL4的表达量表现上下波动的变化趋势,在96h表达量均达到最高点,随后显著下降;低钾处理8～48 h,SsCBL4基因相对表达量随着时间的延长逐渐下降;干旱胁迫8、24和96 h,该基因的相对表达量相对较高,96 h表达量达到最高,约为对照的20.5倍;盐胁迫24～v96 h,表达量随着胁迫时间的延长相对表达量逐渐升高,96 h该基因表达量达到最高,约为对照的9.1倍.这些结果说明SsCBL4基因可能在不同逆境胁迫中发挥重要作用,该研究为深入研究SsCBL4抗逆功能和相关分子机制提供参考.