野生蕉（Musa spp.，AB group）抗寒基因FAD7的分子克隆与功能分析

以福州旗山国家森林公园野生蕉（Musa spp.,AB group）和福建地方著名栽培品种天宝蕉（Musa acuminata,AAA group）叶片为材料,克隆获得ω-3脂肪酸去饱和酶基因FAD7,并对其 cDNA序列进行生物信息学分析;同时,进行了低温胁迫下FAD7转录水平变化的研究。结果表明,旗山野生蕉FAD7（命名为Mu-FAD7-1,GenBank登录号为JX911314）和天宝蕉FAD7（命名为Ma-FAD7-1,GenBank登录号为KF011506）ORF均为1 371 bp,编码456个氨基酸,两者共有22个差异碱基和10个差异氨基酸残基;生物信息学预测显示,香蕉FAD7编码蛋白为亲水性,不含信号肽,定位于叶绿体;在不同低温胁迫下,天宝蕉Ma-FAD7-1转录水平变化小,而旗山野生蕉Mu-FAD7-1在普通香蕉停止的生长临界温度13 ℃时表达量显著升高,并达到峰值,降至4 ℃时仍然维持较高水平,进一步验证了野生蕉FAD7可能具有抗寒基因的功能。     

野生蕉ω-3脂肪酸去饱和酶基因FAD7密码子偏性分析

为了解FAD7的密码子使用特性,试验采用CodonW、SPSS19.0、MEGA5.0等软件和EMBOSS在线程序对野生蕉FAD7密码子偏性进行分析,同时与其他单/双子叶植物FAD7和模式生物基因组进行比较。结果显示,野生蕉FAD7密码子偏性水平较弱,密码子组成和结尾偏好使用G或C,而CUC、CAG和AGG等在该基因中具有较高的使用频率;物种间FAD7比较结果发现,单子叶植物FAD7密码子组成明显偏好G或C,而双子叶植物则完全相反;基于密码子使用频率FAD7聚类结果与CDS分类结果一致,均能将单/双子叶植物区分开来;此外,大肠杆菌原核表达受体系统可作为野生蕉FAD7基因异源表达理想试验体系。研究结果为野生蕉FAD7后续结构和功能研究提供了科学依据。