高羊茅黔草1号和黔草2号LEA3基因克隆与苗期干旱胁迫表达
发布时间：2021-08-28 16:11
【目的】克隆贵州本地高羊茅品种黔草1号和黔草2号的第三组晚期胚胎发生丰富蛋白（Late Embryogenesis Abundant Protein,Group 3,LEA3）基因,分析其生物信息学及其苗期干旱胁迫的表达量变化,为进一步探讨LEA3基因的功能和高羊茅抗旱分子机制提供理论基础。【方法】参照NCBI已登录大麦LEA3基因序列,利用RT-PCR获得黔草1号和黔草2号LEA3基因cDNA序列,应用相关软件对氨基酸序列进行分析,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析苗期干旱胁迫的表达量。【结果】黔草1号和黔草2号LEA3基因完整的ORF框长度分别为609和642 bp,分别编码203个氨基酸和213个氨基酸;黔草1号LEA3蛋白比黔草2号缺失1个基元序列（包含11个氨基酸）,且两者LEA3基因编码的氨基酸序列存在12个位点的氨基酸差异;黔草1号LEA3基因编码蛋白分子量为20.72 kDa,等电点8.55,总平均亲水性为-0.971;黔草2号LEA3基因编码蛋白分子量为22.01 kDa,等电点8.99,总平均亲水性为-1.069;两者的LEA3蛋白均没有跨膜结构,且均以α...
【文章来源】：西南农业学报. 2020,33(12)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
LEA3基因上半段(左)与下半段(右)的扩增
LEA3蛋白的系统进化树
黔草1号 LEA3基因编码蛋白的分子量为20.72 kDa,等电点8.55,总平均亲水性为-0.971;黔草2号 LEA3基因编码蛋白分子量为22.01 kDa,等电点8.99,总平均亲水性为-1.069(图3)。2个品种 LEA3蛋白均有很强的亲水性,且呈一定周期性,形成多个亲水性高峰。总体看,黔草2号 LEA3蛋白亲水性大于黔草1号。2个品种LEA3蛋白均不包含跨膜区域,属于非跨膜蛋白。黔草1号 LEA3由73.76 % α-螺旋、19.31 %无规卷曲、3.96 %延伸链和2.97 % β-折叠构成;黔草2号 LEA3由77.46 % α-螺旋、14.55 %无规卷曲、4.23 %延伸链和3.76 % β-折叠构成(图4)。表3 黔草1号和黔草2号 LEA3蛋白氨基酸组成及其含量Table 3 The comparison of amino acids contents of Qiancao 1 and Qiancao 2 LEA3 proteins 氨基酸Amino acids 黔草1号Qiancao 1 黔草2号Qiancao 2 氨基酸数量(个)Number of amino acids 氨基酸含量(%)Percentage of amino acid 氨基酸数量(个)Number of amino acids 氨基酸含量(%)Percentage of amino acid 丙氨酸Ala 44 21.78 43 20.19 精氨酸Arg 2 0.99 2 0.94 天冬酰胺Asn 4 1.98 5 2.35 天冬氨酸Asp 10 4.95 10 4.96 半胱氨酸Cys 0 0.00 0 0.00 谷氨酰胺Gln 16 7.92 17 7.98 谷氨酸Glu 18 8.91 19 8.92 甘氨酸Gly 16 7.92 17 7.98 组氨酸His 3 1.49 3 1.41 异亮氨酸Ile 0 0.00 1 0.47 亮氨酸Leu 3 1.49 3 1.41 赖氨酸Lys 28 13.86 31 14.55 蛋氨酸Met 4 1.98 4 1.88 苯丙氨酸Phe 1 0.49 0 0.00 脯氨酸Pro 0 0.00 0 0.00 丝氨酸Ser 8 3.96 7 3.29 苏氨酸Thr 34 16.83 40 18.78 色氨酸Trp 0 0.00 0 0.00 酪氨酸Tyr 2 0.99 3 1.41 缬氨酸Val 9 4.46 8 3.75 总量Total 202 100.00 213 100.00
【参考文献】：
期刊论文
[1]金发草LEA3基因2个剪接体转化烟草的抗干旱胁迫能力分析[J]. 李锐,王文国,赵琦,陈晓仪,徐莺. 西南农业学报. 2018(05)
[2]竹亚科lea3基因的进化分析[J]. 于丽霞,李斌,黄海泉,鄢波. 植物分类与资源学报. 2014(06)
[3]旱麦草LEA3基因的克隆与序列分析[J]. 孙黎,黄先忠,祝建波,吕新华,邹恵娟,安向向,李晨瑕,周晓霞. 石河子大学学报(自然科学版). 2014(03)
[4]高粱LEA3蛋白基因和启动子的克隆及序列分析[J]. 孙晓娇,汤晓倩,于丽霞,白琼,鄢波. 植物分类与资源学报. 2013(05)
[5]两个高羊茅品种苗期抗旱性的比较[J]. 牛熙,王嘉福,陈超. 山地农业生物学报. 2012(02)
[6]黄花苜蓿LEA3基因片段克隆与生物信息学分析[J]. 刘亚玲,王俊杰,云锦凤,赵彦,侯永霞. 生物技术通报. 2011(07)
[7]甘蔗胚胎晚期丰富蛋白基因（LEA）cDNA全长克隆及表达特性[J]. 刘金仙,阙友雄,郭晋隆,许莉萍,吴嘉云,郑益凤,陈如凯. 农业生物技术学报. 2009(05)
[8]第3组LEA蛋白及其基因研究进展[J]. 赵咏梅,杨建雄,俞嘉宁. 西安文理学院学报(自然科学版). 2006(04)
[9]LEA蛋白质11-氨基酸基序与植物抗旱性[J]. 孙海丹,兰英,刘昀,郑易之. 东北师大学报(自然科学版). 2004(03)
[10]胡萝卜LEA基因家族新成员DcLEA1的克隆及其结构与表达特性分析[J]. 刘一鸣,刁丰秋,张雷,黄美娟,吴乃虎. 自然科学进展. 2004(08)
博士论文
[1]不同抗旱性青稞LEA2/LEA3蛋白基因的克隆与表达[D]. 钱刚.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
硕士论文
[1]逆境胁迫下LEA3蛋白亲水结构域的类分子伴侣功能研究[D]. 张亨.西南科技大学 2018
本文编号：3368833
【文章来源】：西南农业学报. 2020,33(12)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
LEA3基因上半段(左)与下半段(右)的扩增
LEA3蛋白的系统进化树
黔草1号 LEA3基因编码蛋白的分子量为20.72 kDa,等电点8.55,总平均亲水性为-0.971;黔草2号 LEA3基因编码蛋白分子量为22.01 kDa,等电点8.99,总平均亲水性为-1.069(图3)。2个品种 LEA3蛋白均有很强的亲水性,且呈一定周期性,形成多个亲水性高峰。总体看,黔草2号 LEA3蛋白亲水性大于黔草1号。2个品种LEA3蛋白均不包含跨膜区域,属于非跨膜蛋白。黔草1号 LEA3由73.76 % α-螺旋、19.31 %无规卷曲、3.96 %延伸链和2.97 % β-折叠构成;黔草2号 LEA3由77.46 % α-螺旋、14.55 %无规卷曲、4.23 %延伸链和3.76 % β-折叠构成(图4)。表3 黔草1号和黔草2号 LEA3蛋白氨基酸组成及其含量Table 3 The comparison of amino acids contents of Qiancao 1 and Qiancao 2 LEA3 proteins 氨基酸Amino acids 黔草1号Qiancao 1 黔草2号Qiancao 2 氨基酸数量(个)Number of amino acids 氨基酸含量(%)Percentage of amino acid 氨基酸数量(个)Number of amino acids 氨基酸含量(%)Percentage of amino acid 丙氨酸Ala 44 21.78 43 20.19 精氨酸Arg 2 0.99 2 0.94 天冬酰胺Asn 4 1.98 5 2.35 天冬氨酸Asp 10 4.95 10 4.96 半胱氨酸Cys 0 0.00 0 0.00 谷氨酰胺Gln 16 7.92 17 7.98 谷氨酸Glu 18 8.91 19 8.92 甘氨酸Gly 16 7.92 17 7.98 组氨酸His 3 1.49 3 1.41 异亮氨酸Ile 0 0.00 1 0.47 亮氨酸Leu 3 1.49 3 1.41 赖氨酸Lys 28 13.86 31 14.55 蛋氨酸Met 4 1.98 4 1.88 苯丙氨酸Phe 1 0.49 0 0.00 脯氨酸Pro 0 0.00 0 0.00 丝氨酸Ser 8 3.96 7 3.29 苏氨酸Thr 34 16.83 40 18.78 色氨酸Trp 0 0.00 0 0.00 酪氨酸Tyr 2 0.99 3 1.41 缬氨酸Val 9 4.46 8 3.75 总量Total 202 100.00 213 100.00
【参考文献】：
期刊论文
[1]金发草LEA3基因2个剪接体转化烟草的抗干旱胁迫能力分析[J]. 李锐,王文国,赵琦,陈晓仪,徐莺. 西南农业学报. 2018(05)
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[5]两个高羊茅品种苗期抗旱性的比较[J]. 牛熙,王嘉福,陈超. 山地农业生物学报. 2012(02)
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[8]第3组LEA蛋白及其基因研究进展[J]. 赵咏梅,杨建雄,俞嘉宁. 西安文理学院学报(自然科学版). 2006(04)
[9]LEA蛋白质11-氨基酸基序与植物抗旱性[J]. 孙海丹,兰英,刘昀,郑易之. 东北师大学报(自然科学版). 2004(03)
[10]胡萝卜LEA基因家族新成员DcLEA1的克隆及其结构与表达特性分析[J]. 刘一鸣,刁丰秋,张雷,黄美娟,吴乃虎. 自然科学进展. 2004(08)
博士论文
[1]不同抗旱性青稞LEA2/LEA3蛋白基因的克隆与表达[D]. 钱刚.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
硕士论文
[1]逆境胁迫下LEA3蛋白亲水结构域的类分子伴侣功能研究[D]. 张亨.西南科技大学 2018
本文编号：3368833
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