甜瓜自毒相關基因 CmGST 的克隆及其對自毒脅迫的響應
摘要：植物谷胱甘肽硫轉移酶基因(GST)在清除生物和非生物脅迫產生的氧化損傷中扮演著重要的角色,為探究GST在根系分泌物介導的甜瓜自毒脅迫中的響應機制,該實驗在轉錄組測序基礎上,以甜瓜葉片cDNA為模板,采用RT-PCR技術獲得了一個根系分泌物介導的甜瓜自毒作用密切相關的GST基因,命名為CmGST(GenBank登錄號:AYU66762.1);對CmGST基因進行了相關生物信息學分析,同時對自毒脅迫過程中,CmGST的差異表達情況、谷胱甘肽硫轉移酶(GST)活性和谷胱甘肽(GSH)含量進行了相關測定。結果顯示:(1)CmGST基因含有完整開放閱讀框(ORF)654bp,編碼217個氨基酸;CmGST蛋白為酸性親水蛋白,且較為穩定,具有GST家族Tau亞家族的2個典型的保守結構域;CmGST蛋白與黃瓜的親緣關系較近。(2)亞細胞定位結果表明CmGST定位于細胞質中。(3)qRT-PCR分析結果表明,CmGST在甜瓜根系和幼苗中均有表達,在正常生長的甜瓜幼苗中表達量相對穩定;自毒脅迫后在葉中的表達先降后升,后期迅速增加;在根系中變化趨勢類似,但程度較為緩和。(4)GST活性和GSH含量分析表明,葉片中GST活性變化趨勢與CmGST基因表達變化基本吻合;在根系中,GST活性呈現先升再降最后又升高的趨勢;隨脅迫時間增加,GSH含量在根系和葉片中均都有不同程度的增加,但根部含量低于葉片。研究認為,在自毒脅迫過程中,CmGST基因在甜瓜植株根和葉片均有相應表達水平的變化,參與了對根系分泌物介導的自毒脅迫響應。
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西北植物學報雜志
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