甘蔗ATP结合蛋白基因克隆及其干旱胁迫下的表达特性分析
本文关键词: 甘蔗 ATP结合蛋白 基因克隆 生物信息学 干旱胁迫 表达特性 出处:《南方农业学报》2017年09期 论文类型:期刊论文
【摘要】:【目的】克隆甘蔗ATP结合蛋白基因,分析其基本生物学信息及在干旱胁迫下的表达特性,为ATP结合蛋白的功能研究提供理论依据。【方法】从乙烯诱导甘蔗差异表达转录组和水分胁迫下甘蔗cDNA文库中获取ATP结合蛋白基因序列,设计其引物进行RT-PCR扩增,利用生物信息学软件进行序列分析及其蛋白结构和功能预测,并采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测干旱胁迫处理下的甘蔗ATP结合蛋白基因的表达情况。【结果】克隆获得的甘蔗ATP结合蛋白基因全长2145 bp,编码714个氨基酸,其蛋白分子质量为79.430 kD,理论等电点(pI)为9.33,不稳定系数为44.38;甘蔗ATP结合蛋白与玉米ATP结合蛋白的核苷酸序列及其推导氨基酸系列同源性最高,均达93%。甘蔗ATP结合蛋白主要由无规则卷曲(42.02%)、α螺旋(25.63%)和延伸链(22.27%)结构组成,具有蛋白激酶催化结构域、ATP结合位点、核苷酸结合位点(NBS)、糖基化位点、激酶磷酸化结合位点及核定位信号等;甘蔗ATP结合蛋白可能主要定位在细胞核、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体中,起中间代谢调控作用,或参与转录调控、免疫应答、胁迫应答及信号转导等生物反应。qPCR检测结果显示,在干旱胁迫7 d后,甘蔗ATP结合蛋白基因的表达量明显下调,约为对照的30%,恢复正常供水(复水)后,表达量回升。【结论】甘蔗ATP结合蛋白基因表达受干旱胁迫诱导,可能参与甘蔗对干旱逆境胁迫响应的代谢调控。
[Abstract]:[objective] to clone sugarcane ATP binding protein gene and analyze its basic biological information and expression characteristics under drought stress. [methods] the sequence of ATP binding protein gene was obtained from the differential expression transcriptome of sugarcane induced by ethylene and the cDNA library of sugarcane under water stress. The primers were designed for RT-PCR amplification, sequence analysis and protein structure and function prediction were carried out by bioinformatics software. The real-time fluorescence quantitative PCR- qPCR was used. The expression of ATP binding protein gene in sugarcane under drought stress was detected. [results] the ATP binding protein gene of sugarcane was 2145bp in length. It encodes 714 amino acids with molecular weight of 79.430 KD, theoretical isoelectric point (Pi) of 9.33 and instability coefficient of 44.38; The nucleotide sequence and deduced amino acid sequence of sugarcane ATP binding protein and maize ATP binding protein have the highest homology. The ATP binding protein of sugarcane was mainly composed of 42.022KT, a helix 25.63 and 22.27m). There are ATP binding sites, nucleotide binding sites, glycosylation sites, kinase phosphorylation binding sites and nuclear localization signals. The ATP binding proteins in sugarcane may be located in the nucleus chloroplast mitochondria and peroxisome which play an intermediate role in metabolic regulation or participate in transcriptional regulation and immune response. The results of stress response and signal transduction. QPCR showed that after 7 days of drought stress, the expression of ATP binding protein gene in sugarcane was significantly down-regulated, about 30% of the control. [conclusion] the expression of ATP binding protein gene in sugarcane was induced by drought stress, which may be involved in the metabolic regulation of sugarcane response to drought stress.
【作者单位】: 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室;广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室;
【基金】:广西自然科学基金项目(2013GXNSFAA019077,2013GXNSFAA019088,2014GXNSFAA118081) 广西八桂学者专项项目([2013]3号)
【分类号】:S566.1
【正文快照】: (1Guangxi Crop Genetic Improvement and Biotechnology Laboratory,Nanning 530007,China;2Sugarcane ResearchInstitute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and GeneticsImprovement(Guangxi),Ministry of Agriculture/
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 黄有总,徐建云;我国甘蔗品种命名的规范化刍议[J];广西农业生物科学;2001年02期
2 ;浚蔗二号甘蔗[J];技术与市场;2001年12期
3 ;广西柳城推广甘蔗良种良法种植效益骤增[J];中国糖料;2001年01期
4 ;崇左调整甘蔗品种农民喜增收[J];中国糖料;2001年02期
5 王水琦,王子琳,潘世明,曾东火,李海明;几个优良食用甘蔗品种的脱毒和组培快繁[J];植物生理学通讯;2002年02期
6 陈玉水;干旱与甘蔗[J];广西蔗糖;2002年03期
7 张春良;勐海气候与甘蔗高产[J];甘蔗糖业;2004年01期
8 宗武;依靠科技促甘蔗增产[J];云南农业;2004年08期
9 韦超妹;;甘蔗低产的原因与对策[J];广西农学报;2006年02期
10 张跃彬;;云南甘蔗科技与新时期发展方向[J];云南科技管理;2007年01期
相关会议论文 前10条
1 刘庆庭;陈金侃;区颖刚;;田间倒伏甘蔗的空间姿态[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 韦丽娇;李明;;甘蔗横向潜在价值分析[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
3 陈超君;韦汉文;黄有总;韩世健;陆国盈;余勇;;引进甘蔗品种(系)的抗旱性研究[A];2010中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2010年
4 黎焕光;谭裕模;谭芳;王伦旺;;甘蔗纤维分与农艺工艺性状的相关分析[A];2010中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2010年
5 张保青;杨丽涛;李杨瑞;;自然条件下甘蔗品种抗寒生理生化特性的比较研[A];2010中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2010年
6 杨荣仲;李杨瑞;王维赞;杨丽涛;朱秋珍;梁阗;周会;唐仕云;;不同条件下的甘蔗耐寒评价分析[A];2010中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2010年
7 许莉萍;陈如凯;潘大仁;;生物技术与甘蔗[A];中国青年农业科学学术年报[C];2002年
8 王维赞;朱秋珍;邓展云;;国内外引进甘蔗品种资源的聚类分析[A];广西甘蔗研究所论文集[C];2003年
9 张亦诚;岑健枝;;生物工程技术在甘蔗上的应用[A];’2003中国作物学会学术年会文集[C];2003年
10 杨荣仲;谭裕模;谭芳;刘海斌;黎焕光;;甘蔗常用杂交组合的剥叶性能差异[A];中国作物学会甘蔗专业委员会第十一次学术讨论会论文集[C];2004年
相关重要报纸文章 前10条
1 本报记者 张颖;为了让甘蔗越来越甜[N];福建日报;2013年
2 记者董明;甘蔗品种换代加快[N];柳州日报;2009年
3 本报驻巴西记者 张新生;傲立潮头育蔗苗[N];科技日报;2010年
4 邓军;云南甘蔗科技创新结硕果[N];云南科技报;2011年
5 李如丹;我省甘蔗科技平台建设取得新进展[N];云南科技报;2010年
6 开远市农技中心 赵正伟 唐国瑞;甘蔗间套种技术要点[N];云南科技报;2011年
7 德宏州甘科所 杨光琴;甘蔗抗旱栽培保苗措施[N];云南科技报;2013年
8 农信;甘蔗“吃”空气可增氮肥[N];农民日报;2009年
9 任锐刚 陈学宽;云南10年育出中国最甜甘蔗[N];农资导报;2009年
10 记者 范南虹 通讯员 刘倩;海南甘蔗试验示范基地揭牌[N];海南日报;2011年
相关博士学位论文 前10条
1 杨建波;间作大豆对甘蔗生长及内生细菌、固氮细菌多样性的效应[D];广西大学;2014年
2 韦丽君;甘蔗干旱胁迫的形态结构及生理机制研究[D];湖南农业大学;2014年
3 吴棉国;我国甘蔗及制品质量与技术标准的研究[D];福建农林大学;2011年
4 朱琳;甘蔗中蔗糖代谢途径关键基因和糖转运蛋白的系统发育研究[D];吉林大学;2013年
5 梁潘霞;硅提高甘蔗抗旱性的生理及分子基础研究[D];广西大学;2013年
6 许莉萍;甘蔗抗感黑穗病池的构建和抗病基因分子标记[D];福建农林大学;2000年
7 张保青;低温胁迫下甘蔗后期生理特性及差异蛋白质组学研究[D];广西大学;2013年
8 王自章;农杆菌介导海藻糖合酶基因遗传转化甘蔗研究[D];福建农林大学;2001年
9 邢永秀;甘蔗内生固氮细菌的分离、鉴定和生长特性[D];广西大学;2006年
10 叶燕萍;乙烯利促进甘蔗有效分蘖的生理生化机理研究[D];广西大学;2006年
相关硕士学位论文 前10条
1 程文伟;甘蔗对铅和镉的吸收特性及生理响应研究[D];浙江工商大学;2009年
2 唐云仙;甘蔗茎尖组织培养过程中褐变与生理生化性状的关系[D];广西大学;2015年
3 陈家慧;不同甘蔗品种基因组DNA甲基化分析[D];广西大学;2015年
4 王尊欣;31个甘蔗品种田间综合评价及优良品种的抗旱性分析[D];海南大学;2014年
5 叶琳莉;甘蔗SSR分子指纹图谱数据库构建与管理系统的开发[D];福建农林大学;2012年
6 李春瑶;转SoDREB2烟草抗旱性及甘蔗转SoDREB2研究[D];广西大学;2016年
7 吴朝兴;甘蔗Rubisco和PEPC基因的克隆及其在不同施氮水平下不同甘蔗品种中的表达[D];广西大学;2016年
8 赵文慧;甘蔗蔗糖转运蛋白基因SoSUT5的遗传转化[D];广西大学;2016年
9 于海杰;肥料种类和施肥方法对机种甘蔗的生长效应研究[D];广西大学;2016年
10 蒋媛;施氮水平对不同甘蔗品种氮素积累利用及产量品质的影响[D];广西大学;2016年
,本文编号:1456675
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/1456675.html