巨桉糖基转移酶基因EgrGATL1序列特征及表达分析

EgrGATL1（Eucgr.I01882）是巨桉Eucalyptus grandis糖基转移酶GT8家族中GATL子类GATL-a子组的成员,多参与细胞壁组分如果胶、木聚糖等的生物合成。实时定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）分析表明:EgrGATL1在木质部和韧皮部的相对表达量较高;不同低温（-8,-4,0,4,8℃）和4℃不同时间（0,2,6,12,24,48 h）处理对EgrGATL1都有强烈诱导作用。4℃不同时间处理下,EgrGATL1基因共表达产物主要参与代谢途径分析数据库（KEGG）中的糖代谢和氨基酸代谢途径。干旱胁迫对EgrGATL1有诱导作用;100 μmol·L-1茉莉酸甲酯（MeJA）处理对EgrGATL1表达呈现瞬时诱导效应;200 mmol·L-1氯化钠（NaCl）和100 μmol·L-1脱落酸（ABA）对其表达有抑制作用,而且随处理时间延长,2种处理对EgrGATL1的抑制规律有很强同步性。这些结果说明:EgrGATL1有可能通过参与细胞壁组分生物合成和ABA等植物生长调节剂活性调控,在巨桉低温、干旱和高盐等非生物逆境响应过程中发挥一定作用。     

巨桉锌指结构蛋白基因EgrZFP7在低温胁迫中的功能研究

锌指结构蛋白(zinc finger protein,ZFP)是一类在植物生长、发育和逆境胁迫响应中发挥重要作用的转录因子。为了挖掘桉树(Eucalyptus)抗寒分子响应中的重要基因资源,为桉树抗低温分子辅助育种提供理论依据,本实验对巨桉(Eucalyptus grandis)在低温处理下受到强烈诱导表达的锌指结构蛋白基因Egr ZFP7(Eucalyptus grandis zinc finger protein 7)编码蛋白结构及其功能进行了研究。该基因是典型的C2H2型锌指结构蛋白基因,编码蛋白序列中含有2个锌指结构基序、1个L-Box基序和1个乙烯响应元件结合因子(ethylene response factor,ERF)相关双性抑制子(ERF-associated amphiphilic repression,EAR)基序。通过构建Egr ZFP7∷GFP表达载体,用基因枪轰击洋葱表皮的方法,进行基因表达蛋白的亚细胞定位,结果表明,Egr ZFP7表达蛋白定位于细胞核。构建35S∷Egr ZFP7超表达载体,转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),得到超表达转基因纯合株系Egr ZFP7-OX1和Egr ZFP7-OX2。与野生型相比,其正常生长条件下侧根的数目和长度增加。以-8℃低温处理3 d、再缓苗恢复3 d,结果显示,超表达转基因株系恢复速度慢,同时幼苗因受低温胁迫的死亡率远高于野生型,说明该基因超表达增加了拟南芥转基因植株的低温敏感性。酵母双杂交文库中筛选到1个与Egr ZFP7互作的乙烯响应因子蛋白Egr ERF4(Eucalyptus grandis ethylene response factor 4)。上述研究结果表明,Egr ZFP7可能通过与乙烯响应因子的相互作用,在巨桉低温胁迫响应中发挥负调控。本研究为进一步了解桉树抗寒分子机理提供了基础资料。