青杄PwPEBP基因及其启动子序列的克隆与表达分析

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C₉₆₆H_{1 484}N₂₅₀O₂₉₉S₆，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。 

Cloning and expression analysis of PwPEBP gene and promoter sequence in Picea wilsonii