葡萄硫双加氧酶基因VvETHE1克隆及表达分析

• 作者: 严静 宋珈凝 张朝红 王玲 王跃进
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 葡萄 VvETHE1 种子败育 激素响应 原核表达 基因表达
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 2141-2150
• 页数: 10页
• 分类号: S663.1|Q786
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.12.005

摘要

硫双加氧酶1(ethylmalonic encephalopathy protein 1,ETHE1)是硫化物氧化成硫酸盐的关键酶,主要参与植物抗逆、激素响应、种子发育与存活.本研究通过逆转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR),从'黑比诺'('Pinot Noir')葡萄(Vitis vinifera)中克隆到2个VvETHE1,命名为VvETHE1A(GenBank No.LOC100248855)和VvETHE1B(GenBank No.LOC100262655).VvETHE1A的ORF长867 bp,编码288个氨基酸;VvETHE1B的ORF长861 bp,编码286个氨基酸.多序列比对显示,VvETHE1都有金属β-内酰胺酶家族的保守结构域.进化分析发现,与VvETHE1B相比,VvETHE1A与枣(Ziziphus jujuba)ETHE1的遗传距离更近.半定量反转录-PCR(semi-quantitative reverse transcription and PCR,sqRT-PCR)分析发现,VvETHE1在各器官中均表达,但表达量有所差异,其中VvETHE1B在根中大量表达.qRT-PCR分析表明,VvETHE1在有核品种和无核品种种子中差异表达,并都在'无核白'('Thompson Seedless')花后35～45 d种子中表达量降低.用外源激素处理葡萄叶片发现,VvETHE1A对脱落酸(abscisic acid,ABA)响应最强,乙烯(ethylene,ETH)其次;VvETHE1B强烈响应茉莉酸甲酯(methyljasmonate,MeJA),对ABA和ETH的响应较弱.为进一步分析VvETHE1基因功能,构建其原核表达载体,诱导获得2个分子量约35 kD的重组蛋白,以包涵体形式存在.不同诱导温度和不同诱导时间对VvETHE1s表达有影响,确定最佳表达体系为28℃诱导6 h,进一步通过16℃低温诱导,表达出可溶性融合蛋白.本研究为深入研究ETHE1在葡萄种子败育、激素响应中的调控机制及其生理生化特性提供基础.