盐胁迫下拟南芥SCAMP基因克隆和表达的生物信息学分析

为探究分泌载体膜蛋白（Secretory carrier membrane protein, SCAMP）的功能，采用PCR方法从模式植物拟南芥中克隆到5个SCAMP基因，进行生物信息学分析，并通过实时荧光定量PCR技术分析5个SCAMP基因在盐胁迫下的表达模式。结果显示，拟南芥SCAMP蛋白的相对分子量为30.1~33.2 kDa，等电点为6.60~9.18，属于不稳定性疏水蛋白，二级蛋白结构中主要包含4种构象:α–螺旋（Alpha helix， Hh）、无规则卷曲（Randon coil， Cc）、直链延伸（Extended strand，Ee）和β–折叠（Beta turn，Tt），其中以α–螺旋为主，包含4个跨膜结构域，N端和C端均在细胞膜内。实时荧光定量PCR结果表明，AtSCAMPs的表达量均受盐胁迫诱导上调表达，AtSCAMP1，AtSCAMP3，AtSCAMP4，AtSCAMP5基因在叶中的表达明显高于根，且AtSCAMP4和AtSCAMP5在叶中受盐胁迫变化最明显。     

木薯(Manihot esculenta)AKT1基因的克隆及生物信息学分析

植物细胞中的K^+通道蛋白AKT1(Arabidopsis K^+transpoter 1)主要负责吸收K^+。本研究基于木薯基因组数据库信息,利用PCR技术从木薯中克隆一个MeAKT1基因,该基因全长2634 bp,编码877个氨基酸,生物信息学分析表明MeAKT1含有10个外显子和9个内含子,编码的氨基酸分子量为99.02 kD,等电点为8.43,属于稳定蛋白。MeAKT1包含有5个跨膜区域,N端含有1个Ion_trans结构域,C端有1个KHA结构域,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,进化树分析发现MeAKT1与蓖麻RcAKT1的亲缘关系最近。通过对MeAKT1蛋白的生物信息学分析有助于下一步深入研究MeAKT1在木薯耐贫瘠过程中的功能。     

木薯MeNRT2.5基因的克隆及表达分析

木薯具有高产、耐旱、耐贫瘠等特点,为了解其耐贫瘠的作用机理,提高木薯在贫瘠土壤中对氮素的利用率,以30 d龄的"华南8号"组培苗为实验材料,采用同源克隆技术获得1个高亲和性硝酸根转运蛋白基因NRT2。生物信息学分析结果表明,该基因开放阅读框全长1 479 bp,编码492个氨基酸,命名为MeNRT2.5。MeNRT2.5蛋白有10个跨膜区域,与橡胶树、油桐树、可可树等物种的NRT2.5蛋白具有较高的同源性,其氨基酸序列相似性分别为94%,89.84%,87.40%。半质量RT-PCR结果表明,MeNRT2.5基因在根、茎、叶、花等各个器官均有表达,在成熟木薯植株的根中和组培苗的叶中表达量较高。实时荧光定量RT-PCR分析表明,MeNRT2.5在低浓度NO_3~-(0.3 mmol·L~(-1))处理后,其在根中的表达量在6 h时达到峰值;高浓度NO_3~-(3 mmol·L~(-1))处理后,其表达量在根茎叶中均没有明显变化,即该基因的表达被高浓度NO_3~-所抑制。该研究结果为进一步分析MeNRT2.5在木薯中的功能验证奠定理论基础。