马铃薯PPR蛋白家族基因SoDIPPR的克隆及其在干旱条件下的表达特征分析

【目的】PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白家族在植物的生长发育、细胞器形成、细胞质雄性不育的育性恢复、RNA的编辑加工、细胞核与细胞器之间信号传递、逆境防御等方面具有重要作用。研究旨在了解PPR蛋白家族SoDIPPR基因在马铃薯中的表达情况及其在干旱胁迫下的作用。【方法】以抗旱马铃薯二倍体品系H145为材料，利用cDNA-AFLP技术寻找与抗旱性密切相关的基因cDNA片段，利用RACE技术克隆其基因全长cDNA，并利用半定量RT-PCR和Northern杂交法研究其在干旱条件下的表达情况。【结果】从抗旱马铃薯二倍体品系H145中克隆了一个836bp全长cDNA序列，命名为SoDIPPR，该序列开放阅读框长为588bp，编码195个氨基酸序列。序列分析表明，SoDIPPR蛋白存在PPR结构域、激酶结合区、和C端SMR（small MutS related protein）区域。SoDIPPR蛋白序列与GenBank数据库中的其它PPR蛋白进行同源序列比对，构建系统进化树，发现SoDIPPR与其它14个高等植物的PPR蛋白同源性为57％-82％，与苜蓿DNA错配修复蛋白MuTs2、水稻盐诱导蛋白（Q9LS25）和叶绿体RNA结合蛋白（Q75IP8）的同源性达69％-82％。半定量RT-PCR和Northern杂交结果表明，SoDIPPR基因在干旱胁迫下叶片和根系里的表达量明显增加，说明SoDIPPR基因在马铃薯抗旱中起一定作用。在持续干旱条件下，SoDIPPR基因在抗旱品系H145与干旱敏感品系H214中表达模式不同。【结论】马铃薯SoPIPPR基因编码的蛋白与其它植物PPR家族蛋白同源性较高，SoPIPPR基因参与马铃薯对干旱胁迫的应答反应，可能对抵抗干旱胁迫有一定作用。

Cloning of SoDIPPR Gene of Pentatricopeptide Repeat (PPR) Protein Family in Potato and Analysis of Expression Characteristics Under Drought Conditions