甘蔗苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的克隆和表达分析

摘要：

[目的]克隆甘蔗的苯丙氨酸解氨酶基因(PAL),分析其序列特征及其在不同组织和5种胁迫条件下的表达情况,为此基因在甘蔗抗逆育种中的应用提供理论支撑.[方法]利用串联飞行时间质谱仪对差异表达蛋白质进行质谱鉴定分析,通过RT-PCR和RACE技术从甘蔗品种新台糖22号(ROC22)中克隆PAL,以生物信息学方法对其序列进行预测分析,利用real-time PCR分析PAL在不同组织和不同胁迫条件下的表达特性.[结果]克隆获得甘蔗PAL,命名为ScPAL,GenBank登录号为KC172559.该cDNA全长2 590 bp,含有1个2 115 bp的完整开放阅读框(ORF),编码704个氨基酸.序列分析表明,其包含典型的PAL酶活性中心序列(GTITASGDLVPLSYIA),与其它植物的PAL蛋白有很高的相似性.系统进化树分析显示,甘蔗ScPAL与高粱的PAL蛋白亲缘关系较近.real-time PCR分析表明PAL为组成型表达,在根中的表达量最高,是叶中表达量的66倍.其在低温(4℃)、聚乙二醇(PEG)、NaCl和H202四种外源胁迫下均诱导表达,但表达模式不同.[结论]从甘蔗品种ROC22中克隆获得苯丙氨酸解氨酶基因(ScpAL),是典型的PAL家族成员,推测其参与了甘蔗抗黑穗病过程,且在甘蔗抗寒、抗旱和抗盐胁迫过程也起到某种作用.

关键词：甘蔗、苯丙氨酸解氨酶、基因克隆、表达分析

所属期刊栏目：46

资助基金：国家“863”计划课题2013AA102604;国家国际合作项目2013DFA31600;广西科学研究与技术开发计划项目桂科产1123008-1,桂科攻1222009;自治区主席科技资金项目11166-02

在线出版日期：2013-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2856-2868