茶树Na+/H+逆向转运蛋白基因CsNHX1、CsNHX2的克隆及表达分析

Na⁺/H⁺逆向转运蛋白（Na⁺/H⁺ antiporter,NHX）在植物生长发育与逆境响应过程中扮演着重要角色。本研究以龙井长叶茶树品种为材料,克隆获得了茶树CsNHX1和CsNHX2基因cDNA全长序列,GeneBank登录号分别为：MG722977和MG515211。生物信息学分析结果显示,CsNHX1和CsNHX2的cDNA全长分别为1β691βbp和1β757βbp,均包含1个1β626βbp的开放阅读框,编码541个氨基酸,预测分子量为59.5βkD和59.7βkD,理论等电点为7.07和8.79;蛋白序列分析结果显示,CsNHX1和CsNHX2属于典型的跨膜蛋白,均含有保守的Na⁺/H⁺ Exchanger结构域;进化树分析显示,CsNHX1和CsNHX2均为IC类中定位于液泡膜上的Class I成员。qRT-PCR结果显示,干旱、低温和盐胁迫能够显著诱导CsNHX1和CsNHX2上调表达;外源ABA处理下,CsNHX1和CsNHX2表达水平整体变化趋势不显著;高温胁迫处理下,茶树CsNHX1表达水平显著降低,而CsNHX2表达水平逐渐增加,表明茶树CsNHX1和CsNHX2参与了茶树对多种环境胁迫的响应过程,但对于不同逆境胁迫的应答模式存在一定差异。     

茶树己糖激酶基因CsHXK1的克隆与表达分析

己糖激酶(HXK)是植物呼吸和代谢过程中的关键酶之一,不仅催化己糖磷酸化,而且参与植物糖感应和糖信号转导过程,在植物生长发育和逆境响应中发挥重要作用。试验以茶树‘龙井长叶’为材料,克隆获得了茶树己糖激酶基因 CsHXK1的cDNA序列,其包含一个1 488 bp的开放阅读框,编码495个氨基酸,预测蛋白分子质量为53.63 ku,理论等电点为5.96。蛋白序列分析结果显示,CsHXK1含有2个保守的磷酸化激酶域、1个底物结合域和1个ATP结合域,与拟南芥、苹果等HXK1亲缘关系较近。另外, CsHXK1基因启动子区域包含多种与逆境响应和糖信号转导相关的顺式作用元件,如ABA响应元件(ABRE)、脱水响应元件(MYBCORE)及糖信号转导相关元件(SREATMSD)等。qRT-PCR分析结果显示, CsHXK1基因表达受高温、干旱、低温及盐胁迫的诱导,其可能在茶树响应多种非生物胁迫过程中发挥重要作用。     

胁迫条件下山新杨PdPapMYC2基因的组织表达模式

【目的】解明山新杨PdPapMYC2基因在生物胁迫、非生物胁迫及激素诱导下的组织表达模式。【方法】克隆山新杨PdPapMYC2基因，采用生物信息学技术分析其编码蛋白特性。采用qRT-PCR技术分析PdPapMYC2在山新杨顶尖、茎、叶和根等组织中的表达量，以及其在盐（NaCl）、碱（Na₂CO₃）和高渗透压（PEG6000）3种非生物胁迫处理，核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）、立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、链格孢菌（Alternaria alternata）和金黄壳囊孢菌（Cytospora chrysosperma）5种生物胁迫处理及脱落酸（ABA）、茉莉酸 （JA）和水杨酸（SA）3种激素诱导下的组织表达量变化。【结果】PdPapMYC2基因长1 944 bp，编码647个氨基酸，存在bHLH-MYC_N superfamily和bHLH_SF superfamily保守结构域。预测PdPapMYC2蛋白定位在细胞核；二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成，三级结构与拟南芥4rru.1.A模型的一致性最高。系统进化结果显示，PdPapMYC2与毛白杨PtMYC2的亲缘关系最近。qRT-PCR分析结果显示，PdPapMYC2基因在山新杨顶尖、叶、茎和根中均有表达；与对照(CK)处理相比，在NaCl、Na₂CO₃和PEG6000胁迫处理下，顶尖部位PdPapMYC2的表达量均显著下调（P<0.05）；成熟叶中PdPapMYC2的表达量在NaCl胁迫时显著上调（P<0.05），在碱和高渗透压胁迫处理中下调；3种胁迫处理下其在根中的表达量均下调，但均未达显著水平。与对照(CK)处理相比，5种土传致病真菌胁迫48 h后，顶尖中PdPapMYC2表达量均下调，成熟叶中表达量仅在链格孢菌诱导下略上调，根部表达量在尖孢镰刀菌、金黄壳囊孢菌、链格孢菌和核盘菌作用下上调。JA诱导下PdPapMYC2在各组织中的表达量均显著上调（P<0.05），ABA和SA诱导下其在各组织中的表达量均下调。【结论】PdPapMYC2基因在山新杨多组织中表达，参与植物抵御逆境胁迫，并响应相关激素诱导。