甘蔗独脚金内酯生物合成关键基因ScD27的克隆与表达分析

• 作者: 吴转娣 刘新龙 刘家勇 昝逢刚 李旭娟 刘洪博 林秀琴 陈学宽 苏火生 赵培方 吴才文
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 甘蔗 ScD27 同源克隆 生物信息学 q-PCR
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 31-41
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2017.00031

摘要

独脚金内酯(strigolactones，SLs)是一类新型植物激素，D27基因是独脚金内酯生物合成途径中最上游的调控基因，且该基因调控SLs的合成是一个可逆的过程。本研究根据水稻、玉米、高粱、二穗短柄草4种禾本科作物的D27基因核苷酸序列保守区域设计引物，以甘蔗品种ROC22的cDNA为模板，利用RT-PCR和RACE技术，从甘蔗中克隆出D27基因的cDNA全长序列，命名为ScD27，GenBank登录号为KP987221.1。该基因序列全长1379bp，包含一个867bp的完整开放阅读框(ORF)，编码288个氨基酸残基。ScD27编码的蛋白质分子量为71.58kD，理论等电点为5.04，是一种非分泌性蛋白，主要分布于叶绿体上，该蛋白的保守区可能具有2个锌指蛋白结构域(ZnF_TAZ和ZnF_A20)，且不存在信号肽;该基因编码的氨基酸序列具有较高的保守性，与高粱、谷子、大麦、短穗二柄草等禾本科植物的D27氨基酸序列相似性在70%以上;ScD27基因在甘蔗各组织部位均有表达，其中茎尖和腋芽中表达量较高，叶、茎和根中的表达较低。此外，ScD27基因在甘蔗茎尖中的表达受PEG、盐胁迫、磷缺乏和营养缺乏的诱导，推测ScD27基因是甘蔗独脚金内酯生物合成途径中响应非生物胁迫的关键基因。