鷹嘴豆F-box蛋白基因CarF-boxl和CarF-box2的克隆、表達分析和亞細胞定位.pdf

1、F—box蛋白通過在UPP(泛素-蛋白酶體途徑)中特異識別底物蛋白而參與細胞周期調控、轉錄調控、細胞凋亡、信號轉導等生命活動。很多研究結果表明F-box蛋白通過SCF復合體調節(jié)多種激素的信號轉導途徑,如IAA、JA、GA和乙烯的信號傳導,并且與植物對非生物脅迫的響應有很大的關系。故其對植物抗逆性研究有重要意義。鷹嘴豆是世界第三大豆類作物,主要生長在干旱和半干旱地區(qū)。它具有生育期短,基因組小的特點。經過長時間的進化和對不良環(huán)境的適應,鷹嘴

2、豆具有了豐富的耐旱、耐低溫和耐鹽堿等抗逆基因,因此具有其自身的優(yōu)勢來研究植物的抗逆機制。目前,鷹嘴豆在分子生物學方面的研究較為少。
　　 本研究從EST庫中挑選到兩個F—box蛋白基因在干旱脅迫下高效表達,采用RACE技術克隆其全長,并對目的基因進行了初步的生物信息學分析和轉錄水平的表達譜分析,旨在為進一步揭示鷹嘴豆F-box蛋白在植物的生長發(fā)育及在逆境信號傳導中的作用奠定理論基礎。
　　 CarF-boxl基因的開放閱

3、讀框(ORF)長1093 bp,編碼一條345個氨基酸殘基的多肽,含有F-box結構域和Kelch結構域。其理論等電點為5.38,分子量為38.37 kDa。CarF-boxl基因不含有內含子。熒光定量PCR分析表明,CarF-boxl在鷹嘴豆的根、莖、葉、花、成熟豆和成熟莢中均有表達,在花中表達極高。在發(fā)芽過程中,CarF-boxl的表達呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。半定量RT-PCR和實時熒光定量PCR檢測結果表明:CarF-boxl在葉片中

4、受干旱誘導顯著,在根中受干旱和鹽誘導顯著,且在葉中還受IAA誘導,在其它脅迫及激素處理下表達有不同程度的下調。農桿菌介導的洋蔥表皮細胞GFP瞬時表達實驗表明:CarF-boxl基因編碼的蛋白定位于細胞核內。這些結果表明,CarF-boxl基因可能通過泛素降解途徑直接或間接的參與了植物生長代謝和非生物脅迫中的各種信號調節(jié)。并且其對植物花器官的發(fā)育或對開花時間的生物鐘調節(jié)有一定的作用。
　　 CarF-box2基因的開放閱讀框(OR

5、F)長1201 bp,編碼一條261個氨基酸殘基的多肽,含有F-box結構域和LysM結構域。其理論等電點為6.21,分子量為29.13 kDa。CarF-box2基因含有一個684 bp的內含子。熒光定量PCR分析表明,CarF-boxl在鷹嘴豆的根、莖、葉、花、成熟莢和成熟豆中均有表達,在成熟莢中表達量極低。在發(fā)芽過程中,CarF-boxl的表達整體呈現(xiàn)上升的趨勢。半定量RT-PCR和實時熒光定量PCR檢測結果表明:CarF-box