梭梭热激因子家族基因HaHsfA5的鉴定及其在高温胁迫记忆中的表达

发布时间：2022-01-03 21:50

　　植物能够对经历过的高温胁迫产生"胁迫记忆",从而更好地适应反复发生的高温胁迫。鉴定梭梭热激因子基因HaHsfA5序列和结构特征,分析其在梭梭幼苗高温胁迫记忆中的表达规律,对梭梭高温胁迫适应性研究有重要理论价值。本研究内容包括:以反转录PCR克隆HaHsfA5读码框全长序列;以在线生物信息学工具预测HaHsfA5的蛋白理化参数、蛋白结构域和基元;进行HaHsfA5的序列比对和进化树分析;以qRT-PCR分析HaHsfA5在高温胁迫记忆中的表达。生物信息分析显示HaHsfA5为分子量较小、不稳定、亲水的HSFs家族A亚族蛋白,与甜菜、菠菜、藜麦的Hsf A5有较近亲缘关系。qRT-PCR分析显示经过高温胁迫锻炼的梭梭幼苗在高温胁迫处理下HaHsfA5表达显著上调,而正常条件下生长的梭梭幼苗在高温胁迫处理下其表达并未显著上调。综合Ha HsfA5的结构特征和表达规律,提示HaHsfA5功能可能与梭梭幼苗的高温胁迫记忆有关。本研究为进一步分析Ha Hsf A5在梭梭幼苗高温胁迫记忆中的功能提供研究基础,对梭梭耐高温品系选育和耐逆机制研究可能具有推动作用。 

【文章来源】：分子植物育种. 2020,18(03)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

Ha Hsf A5基因编码区全长的克隆

利用NCBI数据库的Blastp进行比对，结果显示HaHsfA5蛋白与藜麦(Chenopodium quinoa)、甜菜(Beta vulgaris)、菠菜(Spinacia oleracea)、橡胶树(Hevea brasiliensis)、木薯(Manihot esculenta)、胡杨(Populus euphratica)、大豆(Glycine max)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、葡萄(Vitis vinifera)等植物的Hsf A5蛋白有较高序列相似度。为探究HaHsfA5和其它植物HSFs之间的进化关系，选取上述植物的Hsf A5蛋白全长序列，并加上拟南芥HSF家族的21个HSFs蛋白的全长序列，以及水稻(Oryza sativa Japonica)、玉米(Zea mays)、松树(Picea sitchensis)、苔藓(Physcomitrella patens)等植物中的Hsf A5蛋白的全长序列与HaHsfA5一起构建进化树。HaHsfA5与甜菜Hsf A5(BvHsfA5)、菠菜Hsf A5(SoHsfA5)、藜麦Hsf A5(CqHsfA5)在进化树中的距离最近，与橡胶树Hsf A5(HbHsfA5)、木薯Hsf A5(MeHsfA5)、胡杨Hsf A5(PeHsfA5)、大豆Hsf A5(GmHsf A5)、鹰嘴豆Hsf A5(CaHsfA5)、葡萄Hsf A5(VvH-sf A5)、水稻Hsf A5(OsHsfA5)、玉米Hsf A5(ZmHsf A5)、松树Hsf A5(PsHsfA5)、苔藓Hsf A5(PpHsfA5)的距离较远；与HaHsfA5距离最近的拟南芥HSFs是AtHsfA5。这些结果表明，Ha Hsf A5与藜麦、菠菜、甜菜的Hsf A5有较近亲缘关系，与HaHsfA5亲缘关系最近的拟南芥HSFs是AtHsfA5,HaHsfA5与水稻、玉米、苔藓、松树的Hsf A5亲缘关系比较远(图3)。

qRT-PCR结果显示，对照组梭梭幼苗在L2"和R2"处理后HaHsfA5表达上调不显著(图4B)。梭梭在L1和R1处理的过程中，HaHsfA5表达也没有明显上调，但在经过L1和R1处理后，HaHsfA5在L2处理下表达显著上调，相对表达水平达到CK的2倍，之后的R2处理下HaHsfA5表达水平与CK相当(图4B)。这些结果表明，L1处理可看作一次高温胁迫锻炼，经过高温胁迫锻炼，HaHsfA5在高温胁迫(L2处理)下的表达水平显著升高，而未经高温锻炼的梭梭幼苗在高温胁迫(L2"处理)和常温复原(R2"处理)下HaHsfA5表达并未显著上调，提示HaHsfA5功能可能与梭梭高温胁迫记忆有关。2 讨论

【参考文献】：
期刊论文
[1]梭梭14-3-3蛋白基因HaFT-5、HaFT-6克隆及表达分析[J]. 王娇,王波,姜梦辉,李亚婕,王泽,任燕萍,张桦.  基因组学与应用生物学. 2018(05)
[2]无灌溉管件防护梭梭荒漠造林新技术及其示范推广[J]. 麻浩,张桦,马林,任财,王泽,高新,方辉,何小玲.  中国科学:生命科学. 2014(03)



本文编号：3567041