玉米油菜素甾醇生物合成关键酶基因ZmCYP90B1的克隆及其对逆境胁迫的响应
油菜素甾醇作为一类重要植物激素,在植物生长发育和抵御逆境胁迫等过程中发挥重要作用.CYP90B1基因编码酶是其合成途径中关键限速酶.本研究针对迄今有关玉米CYP90B1基因应答逆境胁迫特征尚未见报道现状,采用RT-PCR结合RACE技术,从玉米中克隆了油菜素甾醇生物合成关键基因ZmCYP90B1 (GenBank登录号KY242373).ZmCYP90B1全长2058 bp,开放阅读框为1518 bp,编码506个氨基酸.ZmCYP90B1蛋白预测分子量为57.66 kD,等电点为9.54,含有1个跨膜结构域及1个p450保守结构域.序列比对表明,ZmCYP90B1与其他物种CYP90B1蛋白高度相似,但在单双子叶植物中进化上具有明显差异.实时荧光定量PCR结果表明,非生物胁迫(干旱、高盐、低温和脱落酸)、虫害(甜菜夜蛾取食)和茉莉酸甲酯均诱导ZmCYP90B1表达,表明该基因响应多种非生物胁迫,参与植物对虫害和茉莉酸甲酯的响应.进一步构建过量表达Zm CYP90B1基因的烟草株系并检测表明该烟草株系抗旱性增强,叶片失水率下降,SPAD值增大.此外,干旱胁迫下转基因烟草超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性以及游离脯氨酸(Pro)的积累量均显著高于野生型,丙二醛(MDA)和脱落酸(ABA)含量明显低于野生型.通过检测下游胁迫响应基因表达,表明ZmCYP90B1提高植物抗旱性可能不依赖ABA途径,而与其对抗氧化相关途径相关基因的转录调控有关.
油菜素甾醇、ZmCYP90B1基因、实时荧光定量PCR、逆境胁迫
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青岛市应用基础研究计划项目16-5-1-54-jch;山东省自然科学基金项目ZR2013CQ028;深圳市科技计划项目JCYJ20150324141711583;青岛农业大学博士基金项目663/1111316资助.This study was supported by Qingdao Applied Basic Research Project16-5-1-54-jch;Shandong Province Natural Science FoundationZR2013CQ028;Shenzhen Grant Plan for Science& TechnologyJCYJ20150324141711583;the Doctor Program of Higher Education663/1111316
2018-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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