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甘蔗ATP结合蛋白基因克隆及其干旱胁迫下的表达特性分析
引用本文:曹辉庆,蒋胜理,黄诚梅,邓智年,吴凯朝,徐林,罗海斌,陆珍,魏源文. 甘蔗ATP结合蛋白基因克隆及其干旱胁迫下的表达特性分析[J]. 南方农业学报, 2017, 48(9): 1537-1547. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2017.09.01
作者姓名:曹辉庆  蒋胜理  黄诚梅  邓智年  吴凯朝  徐林  罗海斌  陆珍  魏源文
作者单位:广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室,南宁,530007广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,南宁,530007
基金项目:广西自然科学基金项目,广西八桂学者专项项目
摘    要:[目的]克隆甘蔗ATP结合蛋白基因,分析其基本生物学信息及在干旱胁迫下的表达特性,为ATP结合蛋白的功能研究提供理论依据.[方法]从乙烯诱导甘蔗差异表达转录组和水分胁迫下甘蔗cDNA文库中获取ATP结合蛋白基因序列,设计其引物进行RT-PCR扩增,利用生物信息学软件进行序列分析及其蛋白结构和功能预测,并采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测干旱胁迫处理下的甘蔗ATP结合蛋白基因的表达情况.[结果]克隆获得的甘蔗ATP结合蛋白基因全长2145bp,编码714个氨基酸,其蛋白分子质量为79.430kD,理论等电点(pI)为9.33,不稳定系数为44.38;甘蔗ATP结合蛋白与玉米ATP结合蛋白的核苷酸序列及其推导氨基酸系列同源性最高,均达93%.甘蔗ATP结合蛋白主要由无规则卷曲(42.02%)、α螺旋(25.63%)和延伸链(22.27%)结构组成,具有蛋白激酶催化结构域、ATP结合位点、核苷酸结合位点(NBS)、糖基化位点、激酶磷酸化结合位点及核定位信号等;甘蔗ATP结合蛋白可能主要定位在细胞核、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体中,起中间代谢调控作用,或参与转录调控、免疫应答、胁迫应答及信号转导等生物反应.qPCR检测结果显示,在干旱胁迫7d后,甘蔗ATP结合蛋白基因的表达量明显下调,约为对照的30%,恢复正常供水(复水)后,表达量回升.[结论]甘蔗ATP结合蛋白基因表达受干旱胁迫诱导,可能参与甘蔗对干旱逆境胁迫响应的代谢调控.

关 键 词:甘蔗   ATP结合蛋白   基因克隆   生物信息学   干旱胁迫   表达特性

Cloning of ATP binding protein gene in sugarcane and its expression characteristics under drought stress
CAO Hui-qing,JIANG Sheng-li,HUANG Cheng-mei,DENG Zhi-nian,WU Kai-chao,XU Lin,LUO Hai-bing,LU Zhen,WEI Yuan-wen. Cloning of ATP binding protein gene in sugarcane and its expression characteristics under drought stress[J]. Journal of Southern Agriculture, 2017, 48(9): 1537-1547. DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2017.09.01
Authors:CAO Hui-qing  JIANG Sheng-li  HUANG Cheng-mei  DENG Zhi-nian  WU Kai-chao  XU Lin  LUO Hai-bing  LU Zhen  WEI Yuan-wen
Abstract:
Keywords:sugarcane  ATP binding protein  gene cloning  bioinformatics  drought stress  expression characteristics
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