《植物生理学报》 2019, 55(2): 177-184

大蒜防御素基因AsPDF1的克隆与表达分析

陈东¹, 范海云¹, 高世雯¹, 王广龙^1,*, 王云鹏¹, 陈伯清¹, 王连臻¹, 熊爱生²

¹淮阴工学院生命科学与食品工程学院, 江苏淮安223003; ²南京农业大学园艺学院, 作物遗传与种质创新国家重点实验室, 农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创新重 点实验室, 南京210095

通信作者：王广龙；E-mail: wanggl89@hyit.edu.cn

摘　要：

植物防御素是一类低分子量、富含半胱氨酸的抗菌多肽, 是植物防御生物和非生物侵害的重要物质之一。为了解大蒜中防御素的序列特征和功能, 本研究利用RT-PCR方法从大蒜‘苍山四六瓣’中克隆得到防御素基因AsPDF1。序列分析结果表明, 来源于大蒜的防御素基因含有1个246 bp的开放阅读框, 编码81个氨基酸。推测其编码的蛋白质分子量为8.45 kDa, 等电点(pI)为9.36。该蛋白含有8个保守的半胱氨酸, N端有一段23个氨基酸组成的信号肽区域, 空间结构由1个α螺旋和3股反向平行的β折叠构成。在进化关系上, 大蒜防御素与禾本科的小麦和高粱防御素蛋白最为接近。荧光定量PCR分析表明, AsPDF1在根、鳞茎、叶片中均有表达, 在根中表达量最高, 且能响应盐胁迫的诱导。本研究克隆的大蒜防御素基因为进一步鉴定防御素基因的生物学功能和表达调控机制奠定了基础。

关键词：大蒜; 防御素; 盐胁迫; 基因克隆; 表达分析

收稿：2018-10-23   修定：2018-12-29

资助：江苏省自然科学基金(BK20170460)、淮阴工学院博士科研启动基金(Z301B16531)、教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-11-0670)和江苏省自然科学基金杰出青年基金(BK20130027)。