棉花S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因(GhSAMDC2/3/4)的克隆及其诱导表达分析

利用电子克隆结合RT-PCR技术克隆获得陆地棉(Gossypium hirsutum L.)S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase,SAMDC)基因家族3个基因,分别命名为Gh SAMDC2、Gh SAMDC3和GhSAMDC4。序列分析显示,该基因c DNA包含的upstream ORF(u ORF)和main ORF(m ORF)为植物SAMDC基因特征ORF,其中m ORF长度分别为1068 bp、1110 bp和1032 bp,分别编码355、369和343个氨基酸。聚类分析表明,Gh SAMDC2/3蛋白与可可树(Theobroma cacao)SAMDC聚为一类,且Gh SAMDC2与GhSAMDC3蛋白亲缘关系最近;Gh SAMDC4与拟南芥At SAMDC4聚为一类。实时荧光定量PCR分析表明,Gh SAMDC2在茎中表达相对较高,随着纤维发育其表达量不断增加,在纤维发育后期其表达量达到最高;Gh SAMDC2/3/4在不同的胁迫条件下表现出不同的表达模式,Gh SAMDC2受低温和干旱胁迫诱导最强烈,Gh SAMDC3响应盐胁迫显著,Gh SAMDC4受ABA诱导强烈。上述结果为进一步研究棉花SAMDC基因功能奠定了一定基础。     

异源表达棉花GhPAO3基因对拟南芥种子萌发的影响

本研究以野生型WT(Wild Type)和转GhPAO3基因拟南芥种子为材料,研究NaCl和外源多胺及多胺抑制剂对WT和转基因拟南芥种子萌发的影响。结果表明,随着NaCl浓度的提高,对拟南芥种子萌发表现出较明显的抑制作用,150 mmol/L、200 mmol/L NaCl处理下造成种子萌发分别推迟1 d和2 d,且转基因拟南芥发芽率低于野生型,表明GhPAO3基因过表达可能对NaCl处理下拟南芥种子的萌发有抑制作用。此外,在100 mmol/L NaCl处理条件下,WT在第3天出现子叶变绿,而转基因植株在第4天出现子叶变绿,转基因拟南芥子叶变绿的数量低于WT;在此基础上添加外源多胺显示,添加Put时,与对照(ck)相比,WT和转基因株系的子叶变绿的数量均有所提高,且转基因株系子叶变绿提前,而添加Spd和Spm时,WT和转基因株系子叶变绿均推迟1 d。所有处理下转基因拟南芥的子叶变绿的数量低于WT,推测NaCl处理和过表达株系产生的H₂O₂抑制拟南芥的子叶变绿。外源多胺和多胺抑制剂处理结果显示,外源多胺和PAO抑制剂(1,8-DO)能够促进拟...     

棉花多胺氧化酶基因( GhPAO3)的克隆及表达分析

根据拟南芥AtPAO5的cDNA序列在雷蒙德氏棉数据库中Blastn比对获得同源PAO基因,设计特异性引物并利用RT-PCR技术克隆获得1个陆地棉PAO基因,命名为GhPAO3。对GhPAO3的cDNA序列进行生物信息学分析,结果显示:该基因cDNA全长为1 736bp,开放阅读框为1 530bp,编码506个氨基酸,预测蛋白大小为56.88ku,等电点为5.77,编码蛋白为亲水性蛋白。Real-time PCR结果表明,GhPAO3在不同组织中的表达情况不同,表达量依次是叶茎根花瓣子房雄蕊种子雌蕊。不同诱导处理下GhPAO3基因表达量也存在差异,其中低温处理和ABA处理后该基因在6h时表达量达到最大值,PEG处理后在24h时表达量达到最大值,NaCl则在处理后3h时表达量最高。表明GhPAO3基因受非生物胁迫诱导表达,可能以不同的角色参与棉花抗逆过程,结果为进一步研究该基因的功能奠定基础。