苹果β-淀粉酶基因MdBAM3的克隆和低温响应表达分析

发布时间：2021-03-29 13:45

　　淀粉酶（BAM）介导的淀粉降解广泛参与植物生长发育和非生物胁迫响应等生物学过程。从前期苹果低温诱导转录组研究中分离到1个参与淀粉代谢的差异表达基因片段,克隆其cDNA全长并进行序列分析。结果表明该基因与拟南芥AtBAM3同源,命名为MdBAM3 （GenBank登录号:KX276144.1）。该基因开放阅读框长度1 641 bp,编码546个氨基酸。该蛋白含有完整的葡萄糖基水解酶结构域,保守的葡萄糖基水解酶结构域外环和内环结构,以及2个谷氨酸催化残基,该蛋白包含40个氨基酸残基的cTP （Chloroplast transport peptides）,表明MdBAM3蛋白是定位于叶绿体的β-淀粉酶。利用实时荧光定量PCR技术分析模拟低温（4℃）和自然低温条件下MdBAM3的表达响应及组织表达模式,该基因受4℃模拟低温诱导快速表达;自然低温下该基因在叶芽、花芽、韧皮部中的表达均显著上调,在叶芽中表达量最高,具有组织特异性,且随植株休眠的进行呈先升后降的趋势,推测MdBAM3在苹果低温胁迫响应中具有重要功能。 

【文章来源】：分子植物育种. 2020,18(13)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

MdBAM3编码区PCR产物的电泳分析

图1 MdBAM3编码区PCR产物的电泳分析ProtParam软件分析表明，MdBAM3蛋白分子式为C2695H4187N767O803S32，分子量61.21 kD，其等电点8.34，不稳定系数36.93，为稳定蛋白，亲水性平均数-0.473，表明该蛋白为亲水性蛋白。利用ProtScale软件分析也表明，MdBAM3肽链没有典型的疏水性区域，推测该蛋白为亲水性蛋白，与ProtParam预测结果一致。利用TargetP 1.1软件对MdBAM3进行亚细胞定位预测，发现该蛋白包含c TP(Chloroplast transport peptides)，分值为0.570，可靠性级别(Reliability class)为5，表明该蛋白定位于叶绿体，并预测c TP长度为40个氨基酸残基。

不同植物BAM3的系统进化分析结果表明，苹果MdBAM3与白梨PbrBAM3亲缘关系最近，与甜樱桃、梅、桃、森林草莓、蔷薇、月季等蔷薇科植物的BAM3聚为一类(图4)。对于9个拟南芥AtBAM蛋白，可明显聚为4类：AtBAM1和AtBAM3,At BAM5和At BAM6,AtBAM2、AtBAM7和AtBAM8,At BA-M4和AtBAM9，而苹果MdBAM3与At BAM1、AtBAM3聚为一类，与AtBAM3最近(图4)。1.3 MdBAM3响应低温的表达模式分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]苹果抗寒矮化砧应答冷胁迫的转录因子基因鉴定[J]. 王海波,程来亮,何平,常源升,李林光.  植物生理学报. 2017(08)
[2]苹果矮化砧‘71-3-150’对冷胁迫的生理与转录组响应[J]. 王海波,程来亮,常源升,孙清荣,陶吉寒,李林光.  园艺学报. 2016(08)
[3]针叶福禄考（Phlox subulata）抗寒基因的克隆及分析[J]. 李洋,曲彦婷,周爱民,唐焕伟,洪苗,赵伟平,王婷,王金刚.  基因组学与应用生物学. 2015(09)
[4]基于RNA-Seq数据筛选的小桐子抗冷相关基因的表达模式及其聚类分析[J]. 王海波,邹竹荣,龚明.  基因组学与应用生物学. 2014(06)
[5]几种苹果矮化砧木的抗寒性研究[J]. 殷丽丽,李晓燕,刘修丽,祝军,戴洪义.  青岛农业大学学报(自然科学版). 2011(03)



本文编号：3107648