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木薯海藻糖合成酶基因MeTPS6克隆及其在非生物胁迫下的表达分析
引用本文:丁泽红,铁韦韦,付莉莉,颜彦,胡伟.木薯海藻糖合成酶基因MeTPS6克隆及其在非生物胁迫下的表达分析[J].南方农业学报,2017,48(11):1923-1929.
作者姓名:丁泽红  铁韦韦  付莉莉  颜彦  胡伟
作者单位:中国热带农业科学院 热带生物技术研究所,海口,571101
基金项目:国家自然科学基金项目,海南省自然科学基金项目
摘    要:目的]克隆木薯海藻糖合成酶基因MeTPS6,并分析其在干旱、低温、遮荫等非生物胁迫应答中的表达情况,为研究TPS基因功能及抗逆分子机理提供参考.方法]采用RT-PCR从木薯中克隆MeTPS6基因,并进行生物信息学分析及构建系统发育进化树.采用荧光定量PCR(qPCR)分析MeTPS6基因在干旱、低温和遮荫胁迫下不同木薯品种不同组织中的表达特性及模式.结果]克隆获得的MeTPS6基因具有一个2565 bp的开放阅读框,编码854个氨基酸,含有TPS家族保守结构域(Glyco_transf_20).MeTPS6蛋白与杨树(Potri.010G104500)和杞柳(SapurV1A.0015s0610)同源蛋白氨基酸序列的相似性分别达92.6%和90.0%,表明木薯与杨树和杞柳的亲缘关系较近.MeTPS6基因的启动子序列中存在大量非生物胁迫相关元件(低温相关元件LTR、干旱相关元件MBS等)、激素相关元件(脱落酸相关的元件ABRE和CE3、水杨酸相关元件TCA-element等)及光响应相关元件(ACE、Box I等).MeTPS6基因在木薯储藏根中的表达量最高,须根次之,二者均显著高于茎、叶柄和叶片中的表达量(P<0.05,下同),且在干旱、低温和遮荫胁迫下,不同组织中的表达模式存在明显差异.对于不同木薯品种,干旱、低温和遮荫胁迫处理均显著诱导其MeTPS6基因表达.在高置信度(Confidence=0.8)的情况下,共找到13个共表达基因,其中有10个为TPS同源基因,表明这些同源基因可能相互协调,共同参与植物生物学过程;另外3个基因(CAT、CAT1和F5M15.5)均编码过氧化氢酶,主要参与保护细胞免受过氧化氢的毒性作用.结论]MeTPS6基因主要在木薯的根(特别是储藏根)中表达,并从转录水平参与干旱、低温和遮荫胁迫响应,可作为候选基因进一步研究其在木薯抗逆中的功能.

关 键 词:木薯    海藻糖合成酶    MeTPS6基因    干旱    低温    遮荫    表达分析

Cloning of trehalose-6-phosphate synthase gene MeTPS6 from cassava and its expression under abiotic stress
DING Ze-hong,TIE Wei-wei,FU Li-li,YAN Yan,HU Wei.Cloning of trehalose-6-phosphate synthase gene MeTPS6 from cassava and its expression under abiotic stress[J].Journal of Southern Agriculture,2017,48(11):1923-1929.
Authors:DING Ze-hong  TIE Wei-wei  FU Li-li  YAN Yan  HU Wei
Abstract:
Keywords:cassava  trehalose-6-phosphate synthase  gene MeTPS6  drought  cold  shade  expression analysis
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