桑树半乳糖激酶基因的克隆及序列特征与诱导表达分析

从已构建的桑树幼叶cDNA文库得到一条编码桑树半乳糖激酶(galactokinase)的基因序列片段,通过RT-PCR和RACE获得该基因的完整序列,命名为M-GALK(GenBank登录号:JQ041908)。该基因全长1 400 bp,存在53 bp的5’端非翻译序列(5’-UTR)和51 bp的3’端非翻译序列(3’-UTR),其ORF长1 296 bp,编码431个氨基酸,预测蛋白质分子质量为47.07kD,等电点为6.34。同源性分析表明,M-GALK与葡萄和蓖麻等物种的GALK序列之间具有很高的保守性。基于桑树和其它物种GALK序列的系统进化分析表明,桑树与葡萄、蓖麻、杨毛果的亲缘关系较近。半定量RT-PCR检测M-GALK在桑树不同部位的表达存在一定的差异性,在幼芽、幼嫩叶和幼花中的表达量较高,在根和成熟桑椹中的表达量较低。在低温、盐分、干旱胁迫下和脱落酸(ABA)诱导处理后,桑树幼叶中M-GALK的表达量均发生明显变化:低温胁迫下,M-GALK的表达量在一开始有所减少,但是随着温度逐渐降低,表达量明显增加;干旱胁迫下,M-GALK的表达量逐渐增加,在9 h达到最高后又逐渐恢复到正常水平;盐分胁迫下,M-GALK的表达量先降低后又逐渐增加并保持基本不变,在8 d后又逐渐恢复到正常水平;ABA诱导下,M-GALK的表达量逐渐增加,在24 h达到最高之后又逐渐恢复到正常水平。推测M-GALK可能与桑树的抗逆性有关。