白三叶质子焦磷酸酶基因TrVP1生物信息学分析及定量表达

质子焦磷酸酶(H~+-PPase)在提高植物抗逆性方面发挥着重要的作用。本试验以白三叶品种‘拉丁诺’(Trifolium repens cv.‘Ladino’)c DNA为模板克隆出了白三叶H~+-PPase基因TrVP1的全长序列,并利用相关分析软件和网站对其进行生物信息学分析,并研究它在非生物胁迫及信号物质诱导下的表达模式。结果表明,TrVP1全长为2 594 bp,开放阅读框(ORF)为2 304 bp,共编码767个氨基酸;其编码蛋白为亲水性跨膜蛋白,分子量80.49 k D,等电点p I 5.18,多序列比对及系统进化树分析显示该基因属于Ⅰ型VP家族。采用荧光定量(qRT-PCR)方法分析TrVP1的表达模式发现,重金属(CdSO_4)、低温(4℃)、高温(35℃)、干旱(PEG-6000)和盐(NaCl)胁迫均显著上调了白三叶根系中TrVP1的表达量,但下调了叶片中TrVP1的表达量。此外,白三叶根系中TrVP1的表达受到Ca~(2+)信号的显著诱导,而叶片中的TrVP1表达则受到抑制。与此同时,NO和H_2O_2信号对白三叶根系和叶片中TrVP1的表达均起到抑制作用。本试验为深入研究质子焦磷酸化酶基因,提高白三叶抗逆性的功能及其应用提供了理论依据。