黄瓜耐镉相关基因CsNAC019的克隆及表达分析

摘要：

[目的]研究黄瓜耐镉(Cd)分子机制,结合生物信息学分析获得一个NAC转录因子家族基因CsNAC019,对其进行克隆和表达分析,为进一步将该基因用于黄瓜耐Cd品种的改良与选育提供试验基础.[方法]通过PCR技术扩增CsNAC019全长;利用NCBI和DNAMAN进行序列比对和保守结构域分析;利用Expasy、TMHMM等在线软件进行氨基酸组成、稳定系数、亲水系数分析;通过PlantCARE在线工具进行启动子序列分析;采用MEGA 6.0软件根据NJ方法,构建系统进化树;采用qRT-PCR技术检测Cd胁迫后黄瓜CsNAC019在叶中的表达情况,并用DPS 7.05数据处理系统软件进行方差及显著性分析.[结果]CsNAC019含有典型的NAC保守结构域.通过BLAST分析比对,该基因在氨基酸序列上与拟南芥NAC019存在60％的同源性,两者在从N端到C端有A、B、C、D、E5个氨基酸相对保守区的序列高度一致.该基因CDS序列全长为960 bp,编码31 9个氨基酸,编码蛋白质分子量为35.66 kD,理论等电点为8.72,不稳定系数为68.18,平均亲水系数为-0.483.启动子分析表明,除含有真核生物启动子固有的TATA和CAAT元件外,CsNAC019的启动子序列还存在G-box、ABRE、W-box、P-box、TCA-element、TC-richrepeats、HSE等多种响应逆境胁迫的顺式元件.系统进化分析表明,CsNAC019与甜瓜、桃、苹果、柑桔、葡萄、大豆等1 5种植物NAC转录因子有64％-96％的同源性,其中与甜瓜的NAC蛋白同源性最高,为96％.通过qRT-PCR分析发现,与对照相比,CsNAC019在Cd胁迫条件下表达量明显上调(8.2倍).[结论]CsNAC019为黄瓜Cd胁迫诱导表达基因,推测其可能通过调节下游基因的表达调控黄瓜对Cd胁迫的应答.

关键词：黄瓜、Cd、CsNAC019、基因克隆、表达分析

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分类号：R73;O6

资助基金：国家自然科学基金青年基金31101545;黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划UNPYSCT-201500;东北农业大学“青年才俊”项目14QC07;东北农业大学“学术骨干”项目16XG05

在线出版日期：2017-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1852-1861