红掌基因PFT1/MED25类基因AaPFT1的克隆与表达分析
发布时间：2021-04-15 23:20
PFT1/MED25（PHYTOCHROME AND FLOWERING TIME1/MEDIATOR25）在植物中组织发育、成花诱导及胁迫响应等多种进程中起重要调控作用。本研究采用RT-PCR和RACE技术结合的技术克隆了红掌PFT1/MED25基因（Aa PFT1）全长2 457 bp的c DNA序列,推测其含有1个1 974 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码658个氨基酸。定量RT-PCR分析表明:Aa PFT1在红掌‘热情’各组织中都有表达,其中根的表达量较高;苗期表达量高于成年期;在叶和花的不同组织发育阶段,Aa PFT1在幼嫩组织和成熟组织中表达量较高。Aa PFT1在一年的生长周期内,表现出动态表达变化,但在叶片、苞片、花序中的变化趋势不同。红掌‘卫城’的外源激素处理表明:Aa PFT1能被SA诱导迅速诱导上调,而其他激素处理早期无显著变化。这些结果为进一步解析Aa PFT1基因在红掌中可能的多重作用机制奠定基础。
【文章来源】：分子植物育种. 2016,14(03)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
AaPFT1基因的克隆策略和扩增注:A:AaPFT1基因的克隆策略;B:1:AaPFT1-RTF/AaPFT1-qRTR;2:3'RACE;3:cDNA模板全长序列验证;M:DNAMarker
分子植物育种MolecularPlantBreeding图2AaPFT1与已知PFT1蛋白的系统进化关系Figure2PhylogeneticrelationshipsbetweenAaPFT1andtheknownPFT1proteins物种的PFT1基因及其编码蛋白质的氨基酸序列同源，N端包含了与中介体复合物结合非常重要的vWF-A结构(3-228aa,E-value1.19e-59)。用软件M-EGA6.0构建的系统进化树(图2)表明，AaPFT1与单子叶植物的同源基因聚为一个支系，且与同为热带植物的油棕(Elaeisguineensis)和海枣(Phoenixdactyl-ifera)的亲缘关系最近。1.3AaPFT1基因的表达分析1.3.1AaPFT1在红掌不同组织中的差异表达对AaPFT1在不同组织中的表达量分析表明：AaPFT1在不同的组织中均有表达；在根中表达量显著高于其他组织(图3A)。1.3.2AaPFT1在红掌不同发育阶段的差异表达对AaPFT1在叶片、肉穗花序和佛焰苞发育过程中的表达动态检测结果表明：在叶片中，AaPFT1表达量是先下降后升高，在S3阶段最低(图3B)；在佛焰苞中，AaPFT1在S8阶段表达量最高，其他发育阶段差异不显著(图3C)；在肉穗花序中，AaPFT1在S4阶段表达量最高，S2其次，然后是S3、S8，其他阶段表达差异不显著(图3D)。1.3.3AaPFT1在红掌不同株龄及月份中的动态表达对AaPFT1在红掌不同株龄表达量检测结果表明：在叶片中，AaPFT1在童期(1y,2y)的表达量高于成年期(3y,4y,5y)(图4A)；在肉穗花序和佛焰苞中，AaPFT1在初花期(3y)的表达量高于盛花期的(4y,5y)(图4B;图4C)。对AaPFT1在一年的生长周期内的动态分析表明：在叶片中，AaPFT1在十月份表达量最高，其次是4、7、8、9月份(图4D)；在佛焰苞中，AaPFT1在10月份表达量最高，其次是1月份，9月份表达量最低(图4E)；在肉穗花序中，AaPFT
红掌基因PFT1/MED25类基因AaPFT1的克隆与表达分析CloningandExpressionAnalysisofAaPFT1/MED25GenefromAnthuriumandraeanum图3不同组织和不同发育阶段的AaPFT1表达Figure3ExpressionofAaPFT1indifferenttissuesanddifferentdevelopmentalstages趋势，同样在拟南芥研究也表明，老叶的PFT1表达量高于嫩叶，这可能与PFT1/MED25器官大小决定的功能有关，在器官发育成熟时通过转录机制的调控，抑制细胞的继续增殖和扩展，保持器官大小的协调性稳定；相反，pft1/med25的突变体出现了细胞数目增加、体积增大的生长失控表型(XuandLi,2011)。对荫棚种植的红掌成熟植株1个生长周期(1年)的表达动态分析的结果显示：AaPFT1/MED25在不同月份的表达水平存在显著性差异，表明受气候环境因素影响，如弱光、低温、高温的胁迫作用，但月份间转录水平并没有呈现周期性的变化趋势，可能和具体取样日期的天气变化情况有关；另外，叶片、花序、苞片的动态表达规律不一致，显示AaPFT1/MED25在不同组织中对环境应答的敏感性不同。PFT1/MED25在植物的生物和非生物胁迫响应中起重要作用，能够和多种防卫激素信号途径的重要元件相互作用，从而以迥异的方式调控不同植物激素的信号转导。如与茉莉酸信号通路的是核心转录因子MYC2互作，正调控MYC2介导的JA信号途径；与ABA相关转录因子ABI5互作，负调控ABA信号基因表达(Chenetal.,2012)。而本研究中，红掌‘卫城’AaPFT1/MED25的表达受SA处理后急剧上调，其他激素处理后的早期表达变化并不显著，暗示可能作为SA信号途径中的一个正调控元件。植物的SA-JA、JA-ABA信号途径通常存在拮抗作用，但特定条件下又可以协同作用，综合已有的研究，PFT1可能作为一个多激素途径的?
本文编号：3140282
【文章来源】：分子植物育种. 2016,14(03)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
AaPFT1基因的克隆策略和扩增注:A:AaPFT1基因的克隆策略;B:1:AaPFT1-RTF/AaPFT1-qRTR;2:3'RACE;3:cDNA模板全长序列验证;M:DNAMarker
分子植物育种MolecularPlantBreeding图2AaPFT1与已知PFT1蛋白的系统进化关系Figure2PhylogeneticrelationshipsbetweenAaPFT1andtheknownPFT1proteins物种的PFT1基因及其编码蛋白质的氨基酸序列同源，N端包含了与中介体复合物结合非常重要的vWF-A结构(3-228aa,E-value1.19e-59)。用软件M-EGA6.0构建的系统进化树(图2)表明，AaPFT1与单子叶植物的同源基因聚为一个支系，且与同为热带植物的油棕(Elaeisguineensis)和海枣(Phoenixdactyl-ifera)的亲缘关系最近。1.3AaPFT1基因的表达分析1.3.1AaPFT1在红掌不同组织中的差异表达对AaPFT1在不同组织中的表达量分析表明：AaPFT1在不同的组织中均有表达；在根中表达量显著高于其他组织(图3A)。1.3.2AaPFT1在红掌不同发育阶段的差异表达对AaPFT1在叶片、肉穗花序和佛焰苞发育过程中的表达动态检测结果表明：在叶片中，AaPFT1表达量是先下降后升高，在S3阶段最低(图3B)；在佛焰苞中，AaPFT1在S8阶段表达量最高，其他发育阶段差异不显著(图3C)；在肉穗花序中，AaPFT1在S4阶段表达量最高，S2其次，然后是S3、S8，其他阶段表达差异不显著(图3D)。1.3.3AaPFT1在红掌不同株龄及月份中的动态表达对AaPFT1在红掌不同株龄表达量检测结果表明：在叶片中，AaPFT1在童期(1y,2y)的表达量高于成年期(3y,4y,5y)(图4A)；在肉穗花序和佛焰苞中，AaPFT1在初花期(3y)的表达量高于盛花期的(4y,5y)(图4B;图4C)。对AaPFT1在一年的生长周期内的动态分析表明：在叶片中，AaPFT1在十月份表达量最高，其次是4、7、8、9月份(图4D)；在佛焰苞中，AaPFT1在10月份表达量最高，其次是1月份，9月份表达量最低(图4E)；在肉穗花序中，AaPFT
红掌基因PFT1/MED25类基因AaPFT1的克隆与表达分析CloningandExpressionAnalysisofAaPFT1/MED25GenefromAnthuriumandraeanum图3不同组织和不同发育阶段的AaPFT1表达Figure3ExpressionofAaPFT1indifferenttissuesanddifferentdevelopmentalstages趋势，同样在拟南芥研究也表明，老叶的PFT1表达量高于嫩叶，这可能与PFT1/MED25器官大小决定的功能有关，在器官发育成熟时通过转录机制的调控，抑制细胞的继续增殖和扩展，保持器官大小的协调性稳定；相反，pft1/med25的突变体出现了细胞数目增加、体积增大的生长失控表型(XuandLi,2011)。对荫棚种植的红掌成熟植株1个生长周期(1年)的表达动态分析的结果显示：AaPFT1/MED25在不同月份的表达水平存在显著性差异，表明受气候环境因素影响，如弱光、低温、高温的胁迫作用，但月份间转录水平并没有呈现周期性的变化趋势，可能和具体取样日期的天气变化情况有关；另外，叶片、花序、苞片的动态表达规律不一致，显示AaPFT1/MED25在不同组织中对环境应答的敏感性不同。PFT1/MED25在植物的生物和非生物胁迫响应中起重要作用，能够和多种防卫激素信号途径的重要元件相互作用，从而以迥异的方式调控不同植物激素的信号转导。如与茉莉酸信号通路的是核心转录因子MYC2互作，正调控MYC2介导的JA信号途径；与ABA相关转录因子ABI5互作，负调控ABA信号基因表达(Chenetal.,2012)。而本研究中，红掌‘卫城’AaPFT1/MED25的表达受SA处理后急剧上调，其他激素处理后的早期表达变化并不显著，暗示可能作为SA信号途径中的一个正调控元件。植物的SA-JA、JA-ABA信号途径通常存在拮抗作用，但特定条件下又可以协同作用，综合已有的研究，PFT1可能作为一个多激素途径的?
本文编号：3140282
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