《植物生理学报》 2020, 56(4): 759-770

高羊茅Fa6-SFT基因克隆、亚细胞定位及表达分析

陈锡^1,2,3, 赵德刚^1,2,3, 陈莹¹, 刘晓霞¹, 袁旸旸¹, 王小利^1,2,3,*

¹贵州省农业科学院草业研究所, 贵阳550006; ²山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室, 贵阳550025; ³贵州大学喀斯特山区植物资源利用与育种国家地方联合工程研究中心, 贵阳550025

通信作者：王小利；E-mail: wangxiaolizhenyuan@126.com

摘　要：

蔗糖:果聚糖-6-果糖基转移酶(sucrose:fructan 6-fructosyl-transferase, 6-SFT)是禾本科植物中果聚糖合成的关键酶, 在植物抵御干旱、低温、盐胁及氮胁等非生物逆境胁迫中起着十分重要的作用。为了探讨‘黔草1号’高羊茅(Festuca arundinacea)中6-SFT基因的分子机制, 利用RT-PCR结合RACE技术(rapid amplification of cDNA ends)从高羊茅中克隆了6-SFT基因。序列分析显示, cDNA全长为2 375 bp, 包含一个完整的开放阅读框1 860 bp, 编码蛋白含有620个氨基酸, 命名为Fa6-SFT。理化性质分析显示, 其蛋白分子质量为68.20 kDa, 理论等电点pI为5.61, 属于酸性蛋白。保守结构域分析发现, 由该基因推导的氨基酸序列具有糖基水解酶32 (glycosyl hydrolase family 32, GH32)家族保守结构域。蛋白多重序列比对及进化树分析发现, 高羊茅Fa6-SFT与猫尾草、黑麦草和毒麦亲缘关系最近。亚细胞定位显示Fa6-SFT主要定位于细胞核和细胞膜。实时荧光定量PCR检测分析表明, 干旱、高温、盐胁迫和氮胁迫等非生物胁迫均能调控Fa6-SFT基因的表达, 推测高羊茅Fa6-SFT可能与非生物逆境胁迫密切相关。

关键词：Fa6-SFT; 基因克隆; 生物信息学分析; 亚细胞定位; 表达分析

收稿：2019-11-14   修定：2020-01-02

资助：贵州省农业科学院青年基金([2018]80)、贵州省科技平台及人才团队专项资金项目([2016]5634)、贵州省科技计划项目([2019]1302)、教育部重点实验室开放基金(MOELP- 201702)和贵州省农业科学院自主创新专项([2014]001)。