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青杄PwPEBP基因及其启动子序列的克隆与表达分析
引用本文:李兴芬,苗雅慧,孙永江,张孟娟,张凌云. 青杄PwPEBP基因及其启动子序列的克隆与表达分析[J]. 北京林业大学学报, 2019, 41(4): 8-20. DOI: 10.13332/j.1000-1522.20180344
作者姓名:李兴芬  苗雅慧  孙永江  张孟娟  张凌云
作者单位:北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室,北京 100083
基金项目:农业部转基因生物新品种培育重大专项(2016ZX08009-003-002)
摘    要:目的通过研究青杄中的PwPEBP基因及其启动子的表达特性及生物学功能,探究PEBP基因在植物生长发育过程中响应逆境胁迫的功能及作用机制。方法本研究从青杄转录组测序中获得PwPEBP的cDNA序列,利用TMHMM、GOR4等在线软件对PwPEBP蛋白进行生物信息学分析,以此为基础通过PCR技术克隆得到PwPEBP开放阅读框(ORF)序列;同时对其在不同组织与不同逆境及激素处理中的表达水平进行了RT-qPCR技术分析;采用染色体步移法克隆PwPEBP的启动子序列,并利用在线软件BDGP和PlantCARE对PwPEBP启动子序列进行基础启动子区域、转录起始位点和顺式作用元件的预测;最后通过农杆菌瞬时转化烟草法验证PwPEBP启动子的功能。结果PwPEBP cDNA长度为1 408 bp,开放阅读框共585 bp,编码194个氨基酸。PwPEBP蛋白分子式为C966H1 484N250O299S6,无信号肽和跨膜结构域,为亲水蛋白,含有25个磷酸化位点;进化树分析显示,PwPEBP蛋白与北美云杉的PEBP单独聚成一簇,属于新的PEBP蛋白。组织特异性分析显示,PwPEBP在成熟叶中表达量最高,嫩叶中表达量最低;PwPEBP在各激素及逆境诱导下均有表达,但对盐处理无响应。克隆的PwPEBP启动子序列长度为903 bp,其具有响应GA、ABA、SA、MeJA的顺式作用元件。GUS染色及Luc定量实验显示,PwPEBP启动子均能响应GA、ABA、MeJA和SA外源激素及干旱、高温、低温等逆境胁迫。结论青杄中PwPEBP基因广泛响应干旱、低温、高温等非生物胁迫,其中对干旱胁迫最为敏感,同时还参与了ABA、GA、MeJA和SA激素的信号通路。 

关 键 词:青杄   PEBP   启动子   基因表达   胁迫响应
收稿时间:2018-10-25

Cloning and expression analysis of PwPEBP gene and promoter sequence in Picea wilsonii
Affiliation:State Key Laboratory of Forest Cultivation and Protection of Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
Abstract:
Keywords:
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