香石竹水孔蛋白基因的克隆及表达分析

发布时间：2019-09-16 17:27

【摘要】：以香石竹(Dianthus caryophyllus)‘马斯特’为试验材料,在分析香石竹和石竹转录组数据的基础上克隆得到10个水孔蛋白(AQP)基因,7个属于PIP亚家族,3个属于TIP亚家族;其中DcaAQP1、DcaAQP2、DcaAQP3、DcaAQP4、DcaAQP6、DcaAQP8和DcaAQP10在萼片中优势表达,DcaAQP5在茎和花瓣中优势表达,DcaAQP7在叶中优势表达,DcaAQP9在各个组织中表达均比较低;在切花开放萎蔫过程中,DcaAQP1、DcaAQP3和DcaAQP6的表达量从花蕾期开始升高,半开期达到最高,DcaAQP4、DcaAQP7、DcaAQP9和DcaAQP10在盛开期表达量达到最高;DcaAQP2在花蕾期表达量最高,DcaAQP5在开始萎蔫期表达量达到最高,表明多个AQP基因协同作用来维持切花开放萎蔫过程中花瓣细胞水分吸收和营养物质转运。
【图文】：

氨基酸序列,开放阶段,香石竹切花,亚类

ATTTACACCCACCCGTACACAGAACCGCCACCACCAAAAGTCGTDcaAQP8-F1CCAAGAAGGCTAGAGTTGTTAAGAACAACATCTTAGCGGGTGGGGDcaAQP8-R1GCCAAGTTTTACAAGCATTCACCATCAACGAGCAGACGAGGGADcaAQP9-F1AGTGGAGAGTTGAGAAAGCCATACCTTACCCCTTTCGACGATGCCDcaAQP9-R1GCGATAATTTAACATCATAACACCCATGAGATAAACTCCGCCAGACCCDcaAQP10-F1ATGGCAATAGCCTTTGGTAGATGCTTCTTGGTGCTGTTGCTGGDcaAQP10-R1ATTCATAAGGGTAGAAACATCAAACTGTAGACGAGGGCGAATGTGADcaGAPDH-FCGGAAAGTTGACTGGTATGGCCGGAAAGTTGACTGGTATGGCDcaGAPDH-RCATCCTCGGTGTAGCCCAAAATCATCCTCGGTGTAGCCCAAAAT图1香石竹切花开放阶段划分Fig.1Differentstagesofcarnationflowersduringtheopeningprocess2结果与分析2.1香石竹AQP生物信息学分析2.1.1香石竹AQP基因的确定共克隆得到10个香石竹AQP基因（表2）。将10个AQP的预测氨基酸序列与模式植物拟南芥（Arabidopsisthaliana）AQP氨基酸序列进行聚类分析，10个AQP分别属于PIP和TIP亚家族，PIP亚家族又进一步分为PIP1和PIP2亚类，TIP亚家族进一步分为TIP1和TIP2亚类。其中PIP1亚类有DcaAQP1，PIP2亚类有DcaAQP2、DcaAQP3、DcaAQP4、DcaAQP5、DcaAQP6和DcaAQP7共6个基因，TIP1亚类包含DcaAQP8和DcaAQP9，TIP2亚类有DcaAQP10（图2）。

氨基酸序列,香石竹,聚类分析,氨基酸序列

孔维龙，胡瑞，包满珠，傅小鹏.香石竹水孔蛋白基因的克隆及表达分析.园艺学报，2017，44(3)：515 527.519表2香石竹AQP基因的确定Table2IdentityofcarnationAQPgenes亚家族Subfamily亚组Subgroup基因名Gene转录组序列号TranscriptomeNo.cDNA/bpORF/bp氨基酸数Totalnumberofaminoacid文献ReferencePIP1DcaAQP1918870289Haradaetal.，2010DcaAQP2920858285李红梅等，2011DcaAQP3FX297112.1873861286DcaAQP4FX297693.1892837278DcaAQP5FX298065.1880843280DcaAQP6FX302411.1873861286PIPPIP2DcaAQP7908888295TIPTIP1DcaAQP8FX296505.1783759252DcaAQP9876762253TIP2DcaAQP10744744247图2香石竹AQP氨基酸序列聚类分析图中树枝上的数字表示重复1000次后该树枝可信度的比例。Fig.2Clusteranalysisofcarnation10AQPbasedonaminoacidThebranchesinfigureshowedthattheproportionofcredibilityafterrepeated1000times.2.1.2香石竹AQP氨基酸序列对比分析香石竹的10个AQP基因都有AQP基因家族基因的两个非常保守的NPA（Asn-Pro-Ala）基序，以及MIP超家族基因的特征基序SGXHXNPAVTFG（图3），并且7个PIP类AQP都有高等植物PIP所特有的两个保守基序GGGANXXXXGY和TGINPARSL/FGAAI/VI（图3）。
【作者单位】：华中农业大学园艺林学学院园艺植物生物学教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(31000918) 中央高校基本科研业务费专项(2662015PY052;2662016PY041)
【分类号】：S682.19

【参考文献】