玉米葡萄糖转运蛋白基因ZmGLUT-1表达特征分析及互作预测

发布时间：2022-01-01 18:27

　　葡萄糖转运蛋白（GLUT1）通过维持细胞膜两侧的葡萄糖浓度来维护细胞的稳定,在植物抗逆境方面起重要作用。从郑36自选系中克隆了1个GLUT1基因,暂时命名为ZmGLUT-1,该基因含有1 263bp的开放阅读框,编码420个氨基酸;对启动子顺式元件分析,发现该基因含有响应逆境胁迫、激素信号传导、光刺激应答等多种结合位点;蛋白序列分析表明,该蛋白属于疏水性蛋白,含有12个跨膜结构域,主要以α螺旋结构存在,亚细胞定位于质膜上;qRT-PCR结果表明该基因属于组成型表达基因,且在叶尖和胚中高表达,同时发现该基因受脱落酸（ABA）和PEG胁迫下调表达,而复水后表达虽有上升但无法达到正常水平;互作蛋白分析发现,或许ZmGLUT-1与互作蛋白构成调控网络,通过催化和跨膜转运糖类、脂质、激素等物质,来参与细胞代谢物的合成与降解,维护细胞的稳定性,以此来维护植物的生长发育。以上研究表明ZmGLUT-1基因与干旱胁迫和ABA诱导相关。 

【文章来源】：作物杂志. 2020,(01)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

Zm GLUT-1基因的c DNA电泳图

为了解ZmGLUT-1基因的表达模式，利用qRT-PCR分析该基因在玉米不同组织的表达情况（图3），结果显示该基因在幼根、幼叶、成熟根、茎、叶尖、叶基部、雌穗、雄穗、种子、胚和胚乳中均有表达，但ZmGLUT-1基因在叶片中的表达量较高，尤其是叶尖。表明ZmGLUT-1属于组成型表达基因，但不同部位不同时期的表达量存在不同程度的差异，说明ZmGLUT-1基因在玉米整个生长发育中均发挥重要的作用。2.5 ZmGLUT-1基因对干旱胁迫和ABA诱导的响应模式分析

研究ZmGLUT-1基因对干旱胁迫和ABA诱导的响应模式分析，定量结果（图4）分析发现ZmGLUT-1基因在胁迫6和12h以及复水后均响应干旱胁迫和ABA诱导。PEG和ABA胁迫6和12h时，表达量均下降，但胁迫12h时二者下降幅度均大于初期的6h，且两个时间点ABA胁迫下该基因的表达量下降幅度高于PEG胁迫；进一步分析正常复水1.5d的表达情况，发现复水后该基因的表达量在两种胁迫下均有所回升，但未达到正常的表达水平，说明复水后，材料仍无法达到正常生长发育水平，也就是补偿效应无法全部弥补胁迫带来的损伤，复水后只能达到部分补偿。说明该基因响应干旱胁迫和ABA诱导，且受二者的负向诱导，以上结果为进一步研究ZmGLUT-1基因的逆境胁迫和激素信号途径奠定基础。2.6 ZmGLUT-1蛋白的亚细胞定位分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米蔗糖转运蛋白基因ZmERD6cDNAs的克隆与逆境条件下的表达[J]. 马小龙,刘颖慧,袁祖丽,石云素,宋燕春,王天宇,黎裕.  作物学报. 2009(08)



本文编号：3562595