全 文 ：书西北植物学报!
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文章编号$
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-
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收稿日期$
!"#$)"$)##
&修改稿收到日期$
!"#$)",)"
基金项目$国家
1*%
(计划前期研究专项"
!"#!23*!!!"$
#&新疆生物资源基因工程重点实验室开放课题"
4564"!"#)!"#!)"
#
作者简介$常
!
丹"
#1&*(
#!女!在读硕士研究生!主要从事植物分子生物学研究)
7)89.:
$
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>90##11#
!
#,%+;?8
"
通信作者$张富春!博士!教授!主要从事分子生物学与基因工程研究)
7)89.:
$
@A;B
-
C
!=
89.:+;?8
盐穗木
1"23!45
基因的克隆及表达分析
常
!
丹!张
!
霞!张富春"
"新疆大学 生命科学与技术学院!新疆生物资源基因工程重点实验室!乌鲁木齐
&%""$,
#
摘
!
要$依据盐穗木编码
D7EFG
的
7HG
序列设计引物!通过快速扩增
;6IE
末端技术!获得盐穗木磷酸乙醇胺
甲基转移酶"
J
J
M
:LN90/AKN9/K
!
D7EFG
#全长
;6IE
!命名为
"#$%&(
)序列分析表明
"#$%&(
基因开放阅读框为
#$&!O
J
!编码
$1$
个氨基酸!推测分子量为
,+%P6
!理论等电点为
+#
)保守结
构域分析表明!
Q;D7EFG
含有
!
个独立的
H)
腺苷甲硫氨酸依赖性甲基转移酶的保守结构域!每个结构域含有
$
个基序)系统进化树分析确认
Q;D7EFG
与盐生植物盐角草的亲缘关系较近)实时荧光定量
D2R
分析表明!盐
胁迫
%<
时!盐穗木同化枝和根中
"#$%&(
基因的表达迅速上调并达到最大值!分别为对照的
$+%
倍和
,+*
倍)
脱落酸"
E3E
#胁迫
%<
时!同化枝中
"#$%&(
的表达量达到最高!而根中
"#$%&(
的表达在
#!<
才达到最
高!表达量分别为对照的
!+,
和
!+
倍)研究结果表明!
"#$%&(
基因表达受盐胁迫的强烈诱导!也受
E3E
胁
迫的诱导)该研究结果有助于阐明
"#$%&(
基因表达与植物抗逆性的相关性)
关键词$盐穗木&磷酸乙醇胺甲基转移酶"
D7EFG
#&盐胁迫&脱落酸胁迫&基因表达
中图分类号$
S*&
&
S*&,
文献标志码$
E
$%"&#&

(&!)*
+
,-..#"&/&(%
0
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8
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2<.09
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/4.5,(65
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DN.8KN/A?N
J
J
M
:LN90/AKN9/K
"
D7EFG
#
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1
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J
K0NK9>.0
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"
]RV
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O
J
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M
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J
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M
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J
K0>K0L8KL<
M
:LN90/AKN9/K
!
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M
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K0KL.;LNKK909:
M
/./.0>.;9)
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<
M
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1
)6)+RK9:L.8K
[
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/L<9LLJ
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K0K.09//.8.:9L.0
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J
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M
C
J
)NK
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K;L.ZK
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M
9O/;./.;9;.>
"
E3E
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LJ
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J
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M
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!
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M
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M
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J
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J:90LNK/./L90;K+
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0
8",!.
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0
-#)-
1
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J
J
M
:LN90/AKN9/K
"
D7EFG
#&
/9:L/LNK//
&
9O/;./.;
9;.>/LNK//
&
=
K0KKB
J
NK//.?0
!!
植物通过多种途径协同作用来响应各种胁迫!
其中渗透调节途径起着重要的作用)甘氨酸甜菜碱
"
=
:
M
;.0KOKL9.0K
!
T:
M
3KL
#是一种无毒渗透调节物
质!能够维持高盐浓度下细胞的渗透平衡和膜的有
序性!并有效地稳定酶的结构*#)%+&而磷酸乙醇胺甲
基转移酶 "
J
J
M
:LN90/)
AKN9/K
!
D7EFG
#是
T:
M
3KL
生物合成过程中的限
速酶*$)+)
近年来研究表明!
$%&(
基因在植物根系统
发育和维持根外胚层细胞完整性的磷脂新陈代谢中
起决定性的作用*,)*+)盐胁迫下!菠菜叶中
$%&(
基因的表达量和酶活性都增加
#"
倍左右!这与菠菜
抵御盐渍时对
T:
M
3KL
含量的需求增加是一致的*&+)
拟南芥
1
6)8.
突变株
.%,
对盐渍胁迫高度敏感!且
突变株出现雄性不育,叶片白化,早衰等异常形态学
表型*1+)因此!
$%&(
基因不仅增强植物应对盐
胁迫的能力!还参与植物根系及花粉的正常发育)
脱落酸"
E3E
#作为植物的抗逆诱导因子!参与逆境
相关信号的转导!启动植物体内的应激反应!可有效
激活并提高植物抵御逆境的能力)植物的许多基因
如脱水蛋白,蛋白磷酸酶,泛素蛋白连接酶等基因受
外源
E3E
和盐的诱导*#"+)
E3E
可诱导干旱胁迫
下
W
`释放通道基因
9:;<
的表达*##+)盐和
E3E
都可诱导高粱甜菜碱醛脱氢酶基因的表达上调和
T:
M
3KL
积累)而
E3E
生物合成抑制剂氟草酮可使
E3E
含量和甜菜碱醛脱氢酶的
8RIE
表达下调)
这表明盐诱导
T:
M
3KL
和甜菜碱醛脱氢酶
8RIE
的
积累与
E3E
有关*#!+)
盐穗木"
")+,-.)#/
0
-#)-
1
2#)
#隶属藜科"
20?
J
?>.9;K9K
#盐穗木属"
")+,-.)#/
0
-
#!生长于荒漠,
半荒漠盐碱地!对盐分适应性极强!是主要的盐土荒
漠植物之一!并成为植物群落的优势种或支配
种*#%)#$+)通过典范对应分析塔里木河中下游不同类
型植物群落!表明盐穗木群落能耐受最大的盐胁
迫*#+)同时盐胁迫下!盐穗木植株内的甜菜碱含量
与其耐盐性呈正相关*#$+)目前!对盐穗木的研究主
要集中在生态学,逆境生理和生物化学,药理学等方
面!但对其耐盐基因的挖掘及耐盐分子机制等方面仍
缺乏系统性研究*#,)#*+)根据本实验室前期通过盐穗
木盐胁迫下抑制差减文库筛选技术及反向
I?NL点杂交和半定量逆转录!实时定量
D2R
确定的若干
与盐胁迫相关基因*#&+!选取编码
$%&(
基因的
7HG)Q;%A##
!通过
RE27
和
RG)D2R
技术扩增其
全长
;6IE
!进行生物信息学分析!同时探讨盐和
E3E
胁迫下不同时间点和不同组织的表达模式!为
深入研究盐和
E3E
胁迫诱导盐穗木
$%&(
"
"#$%&(
#基因的表达和耐盐功能奠定基础)
#
!
材料和方法
9+9
!
材
!
料
盐穗木种子采集于新疆五家渠
#"%
团盐碱地)
实验室去壳后!播种于土,珍珠岩,蛭石"
!a#a#
#的
混合基质中!于温室"温度
!%b
"
!,b
!光照
#,
<
%
>%""":B
!相对湿度
$"c
"
,"c
#中培养!以
%
个
月左右的盐穗木为试验材料)
9+:
!
方
!
法
9;:;9
!
盐穗木总
<=/
的提取和
6>=/
的合成
!
称
取
"+#
=
盐穗木同化枝迅速置于液氮中充分研磨!
采用
RIE
J
NK
JJ
CNK
植物总
RIE
提取试剂盒
"
G.90
=
K0
公司#提取盐穗木总
RIE
!进行定量和电
泳检测)采用
RKZKNLE.>V.N/LHLN90>;6IEH
M
0)
L"
G9W9R9
公司#!依据说明书合成
;6IE
第一条链)
9+:+:
!
?d
末端快速克隆
!
根据盐胁迫下盐穗木抑
制差减文库中
"#$%&(
基因的
7HG
"
TK0390P
登录号
QH&,$$&
#序列!设计
d)RE27
扩增上游引
物"
d)2EGT22T2EGETGGEET22ET2222)%d
#
和下游引物"
d)22TEEGGGE2GT2EEGGGGE)
EG2G222TT)%d
#)用
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"
G9W9R9
公司#进行
d);6IE
末端扩增!回收目的基因连接
与
J
F6#&)G
载体!并转化
%=#,+26Q
#
感受态细
胞)挑选菌液
D2R
及质粒酶切鉴定的阳性克隆!送
上海生工生物工程有限公司测序)
9;:;@
!
1"23!45
基因
6>=/
片段的克隆
!
将
d)
RE27
扩增所获得的
d);6IE
序列与已知
7HG
序
列进行拼接!得到
"#$%&(
基因全长序列)根
据拼接得到的全长序列设计扩增开放阅读框的上游
引物"
d)TEETEG2GGE2G22EEGGGGETG2G)
22GEGEE)%d
#和下游引物"
d)GGEGTGEEG2)
2GGGGGTGGTT2EE2TEE2)%d
#)以盐穗木同
%!#
&
期
!!!!!!!!!!!!!
常
!
丹!等$盐穗木
"#$%&(
基因的克隆及表达分析
化枝的
;6IE
为模板使用
7B()
>
酶扩增目的基
因!回收目的基因与
J
F6#&)G
载体连接!并转化
%=#,+26Q
#
感受态细胞)挑选菌液
D2R
及质粒
酶切鉴定的阳性克隆!送上海生工生物工程有限公
司测序)
9;:;A
!
B6C)/DE
生物信息学分析
!
利用
7BDEH
M
DN?LD9N98
"
J
$%%
KB
J
9/
M
+?N
=
%
L??:/
%
J
.
-
L??:+#分
析
Q;D7EFG
蛋白的理化性质及疏水性&利用
I23^
266
数据库分析蛋白质的保守结构域&依据
H.
=
)
09:D$+"HKNZKN
"
J
$%%
\\\+;O/+>LC+>P
%
/KNZ.;K/
%
H.
=
09:D
#软件预测蛋白质的信号肽&
2K:)DX?;!+"
DH]RG
"
J
$%%
J
/?NL+.8/+C)L?P
M
?+9;+
-J
%
A?N8+#
预测蛋白质的亚细胞定位&
T]R$
"
J
$%%
0
J
/9)
J
O.:+
.O;
J
+AN
%
;
=
.)O.0
%
0
J
/9
-
9CL?89L+
J
:
#软件预测蛋白质的
二级结构&
IKLD"
J
$%%
\\\+;O/+>LC+>P
%
/KNZ)
.;K/
%
IKLD#分析蛋白质的磷酸化位点&
IDHDN?/.LK
H;90
"
J
$%%
0
J
/9)
J
O.:+.O;
J
+AN
%
;
=
.)O.0
%
J
9LLKN0
-
J
N?/)
.LK+
J
:
#分析蛋白活性位点&利用
F7TE+"
软件构建
系统进化树*#1)!"+)
9;:;?
!
胁迫处理后
1"23!45
组织特异性表达分
析
!
生长至
%
个月左右的盐穗木!分别用
,""
88?:
%
XI92:
,
"
$
8?:
%
XE3E
胁迫处理
"
,
%
,,
#!
和
!$<
后!称取
"+#
=
盐穗木的同化枝,根!样品迅
速冻存于液氮中备用)采用
RIE
J
NK
JJ
CNK
植物
总
RIE
提取试剂盒"
G.90
=
K0
公司#分别提取
,""
88?:
%
XI92:
,
"
$
8?:
%
XE3E
胁迫处理
"
,
%
,,
#!
和
!$<
的同化枝,根的总
RIE
!使用
DN.8KH;N.
J
L
RGNK9
=
K0LW.L
"
G9W9R9
公司#反转录合成
;6IE
第一条链)根据
"#$%&(
的
;6IE
序列设计上
游引物"
d)22GTTGTT2EEETGG2GTEGG)%d
#
和下游引物"
d)2EE22T22EE2GEGTG2EG2T)
%d
#&以
!
*)#.25
"上游引物
d)22EEETT22EE2ET)
ETETEETE)%d
!下游引物
d)TETE2E2E22EG)
2E22ETEEG)%d
#基因作为内参基因)取
#+"
$
X
;6IE
参照 带有
R]4
的
D:9L.0C8 He3R TNKK0
[
D2RHC
J
KNF.B)Y6T
"
0^Z.LN?
=
K0
公司#试剂盒说明
书进行
RG)D2R
)
RG)D2R
反应参数为$
1$b#/
&
1$b%"/
&
,b%"/
&
*!b%"/
&
$"
个循环&
*!b
!8.0
)经
E3^ DR^HF*""
实时定量
D2R
仪器检
测!数据采用
!
(
%%
2L法进行分析)
!
!
结果与分析
:;9
!
1"23!45
基因的克隆
根据盐穗木抑制差减文库
"#$%&(
的
7HG
"
TK0390P
登录号
QH&,$$&
#序列!通过
d)RE27
扩增
d);6IE
末端!
d)RE27
产物长约
""O
J
)并
与
7HG
序列拼接获得
"#$%&(
基因全长的
;6)
IE
)根据拼接序列设计引物扩增出与预测长度一致
的
"#$%&(
的
]RV
"
TK0390P
登录号
W5,$&11
#!
]RV
为
#$&!O
J
"图
#
#!
]RV
编码
$1$
个氨基酸的蛋
白质)
:;:
!
B6C)/DE
生物信息学分析
通过 在 线
74DEHe
的
DN?LD9N98
软 件 对
"#$%&(
基因编码蛋白的理化性质进行分析表
明!该蛋白的分子式为
2
!!&
Q
%&1,
I
,&
]
*%
H
!%
!理论分
子量为
,+%P6
!理论等电点为
+#
!脂肪系数为
*,+$
!不稳定系数为
%$+,
)利用在线
I23^
的保
守结构域数据库 "
2?0/KNZK>6?89.069L9O9/K
!
266
#!对
Q;D7EFG
蛋白的保守结构域进行预测)
结果表明$
Q;D7EFG
具有
!
个
H)
腺苷甲硫氨酸结
合位点! 个独立的
H)
腺苷甲硫氨酸依赖性甲基转
移酶的保守结构域含有
$
个基序!属于
H)
腺苷甲硫
氨酸依赖性甲基转移酶超家族"图
!
#)利用
H.
=
)
09:D$+"HKNZKN
软件对
Q;D7EFG
蛋白进行信号
肽的预测!根据人工神经网络算法可知$第
%&
位残
基具有最高的综合剪切位点分值
"+##%
!第
%*
位残
基具有最高的信号肽分值
"+#$#
)由于从该蛋白的
I
端至第
*"
位氨基酸之间信号肽分值和综合剪切
分值无明显峰值"
#
"+
#!说明
Q;D7EFG
蛋白的
I
端不存在剪切位点!表明其不包含信号肽!推测其
为非分泌蛋白)利用
2K:)DX?;!+"DH]RG
在线工
具预测
Q;D7EFG
蛋白的亚细胞定位!分析结果表
明其定位于细胞质中)利用在线软件
T]R$
对
Q;D7EFG
蛋白的二级结构进行预测表明!该蛋白
主要由
#
)
螺旋,无规则卷曲,延伸链构成)无规则
卷曲是
Q;D7EFG
蛋白二级结构中主要的结构元
件)利用在线
7BDEH
M
的
DN?LD9N98
软件对
Q;D7EFG
图
#
!
"#$%&(
基因的克隆
F+6X!"""
&
#+"#$%&()d)RE27
&
!+"#$%&()
开放阅读框扩增
V.
=
+#
!
2:?0.0
=
?A"#$%&(
=
K0K
F+6X!"""
&
#+"#$%&()d)RE27
&
!+E8
J
:.A.;9L.?0?A"#$%&()]RV
$!#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
图
!
!
Q;D7EFG
蛋白保守结构域
V.
=
+!
!
Q;D7EFG;?0/KNZ9L.ZK
J
N?LK.0>?89.0/LNC;LCNK
表
9
!
B6C)/DE
在
=CF
中活性位点预测分析
G9O:K#
!
H;900.0
=
?AQ;D7EFGA?NL%
/.
=
09LCNK/9
=
9.0/L
J
N?/;90>9L9O9/K.0IDH
名称
V?N89:098K
序列号
DN?/.LK9;;K//
0C8OKN
膜体类型
F?L.A8?>K:
氨基酸序列
E8.0?9;.>/K
[
CK0;K
概率值
R90>?8.@K>
J
N?O9O.:.L
M
;EFD)
和
;TFD)
依赖性蛋白激酶磷
酸化位点
;EFD)90>;TFD)>K
J
K0>)
K0L
J
N?LK.0P.09/K
J
J
M
:9L.?0/.LK
DH""""$
*
RW
+"
!
#
)4)
*
HG
+
#*#)#*$WRWH #+*!K)"%
蛋白激酶
2
磷酸化位点
DN?LK.0P.)
09/K2
J
J
M
:9L.?0/.LK
DH""""
*
HG
+
)4)
*
RW
+
!#&)!!"HWW
!
!*%)!*GGW
!
%$%)%$GWW
!
$*%)
$*HEW
!
$*1)$&#GEW
#+$!%K)"!
酪蛋白激酶
&
磷酸化位点
29/K.0P.)
09/K
&J
J
M
:9L.?0/.LK
DH"""",
*
HG
+
)4
"
!
#
)
*
67
+
%&)$#H6X6
!
#%,)#%1H677
!
!%$)!%*HW66
!
!*%)
!*,GGW7
!
!*1)!&!HFX6
!
%$,)%$1GeD7
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$,#)
$,$H776
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酪氨酸激酶磷酸化位点
G
M
N?/.0KP.)
09/K
J
J
M
:9L.?0/.LK
DH""""*
*
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+
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+
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豆蔻酰化 位 点
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#+%1*K)"!
蛋白的疏水性%亲水性进行预测!
TREge
值为
("+$$#
!为亲水性蛋白)
:+@
!
活性位点和磷酸化位点分析
磷酸化是生物体内一种普遍的调节方式!在细
胞信号转导和蛋白调控过程中起着重要作用)磷酸
化位点分析表明!
Q;D7EFG
蛋白含有
#%
个丝氨酸,
$
个苏氨酸,
&
个酪氨酸磷酸化位点)用
IDH
"
0KL)
\?NP
J
N?LK.0/K
[
CK0;K909:
M
/./
#的
DN?/.LKH;90
对
Q;D7EFG
蛋白活性位点分析结果表明!
Q;D7EFG
有
$
类磷酸化位点和
#
类豆蔻酰化位点"表
#
#)这是
Q;D7EFG
酶发挥催化作用所必需的)
:+A
!
系统进化分析
通过
I23^
数据库检索
Q;D7EFG
的同源蛋
白序列!使用
F7TE+"
软件构建系统进化树)结
果显示
Q;D7EFG
与盐角草,辽宁碱蓬,粳稻碱蓬,
海滨碱蓬聚类在一起"图
%
#)碱蓬类植物多生长于
碱湖周围和盐碱地上!属于盐生植物群落!而
Q;D7EFG
蛋白与这些盐生植物的蛋白序列聚类
在一起!说明
Q;D7EFG
具有耐盐性相关的特性)
:;?
!
实时荧光定量
C$<
分析盐,
/G/
胁迫下
1"23!45
基因的表达
采用
RG)D2R
方法!以
!
*&#.25
作为内参!分别
图
%
!
不同植物
D7EFG
氨基酸序列的系统进化树分析
图中分支点的数字表示
3??L/LN9
J
验证中基于
#"""
次
重复该节点可信度的百分比&标尺代表遗传距离
V.
=
+%
!
D<
M
:?
=
K0KL.;LNKK?AD7EFG98.0?9;.>
/K
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CK0;K/AN?8>.AAKNK0L
J
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J
KN;K0L?A3??L/LN9
J
Z9:CK/O9/K>?0#"""NK
J
:.;9L.?0/
&
LJ
NK/K0L/
=
K0KL.;>./L90;K
检测不同时间点盐穗木根,同化枝
"#$%&(8R)
IE
转录水平的变化)研究结果"表
$
#表明!
,""
88?:
%
XI92:
胁迫处理后!
"#$%&(
在同化枝,
根中的表达明显上调&同化枝和根中
"#$%&(
的表达都在
%<
时达到最高!同化枝中表达量约为
对照组的
$+%
倍!而根中表达量较高约为对照组
,+*
倍)然后随时间的增加而表达量降低!其余时间
!#
&
期
!!!!!!!!!!!!!
常
!
丹!等$盐穗木
"#$%&(
基因的克隆及表达分析
图
$
!
盐穗木同化枝和根中
"#$%&(
响应
盐胁迫的相对表达分析
不同小写字母表示器官内不同处理时间在
"+"
水平存在显著性差异&下同
V.
=
+$
!
RK:9L.ZKKB
J
NK//.?0?A"#$%&(NK/
J
?0/K
L?/9:L)/LNK//.09//.8.:9L.0
=
ON90;N??L/
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J
NK/K0L/.
=
0.A.;90L
>.AAKNK0;K98?0
=
LNK9L8K0LL.8K.0L?N
=
909L"+":KZK:
&
G
!
盐穗木同化枝和根中
"#$%&(
响应
E3E
胁迫的相对表达分析
V.
=
+
!
RK:9L.ZKKB
J
NK//.?0?A"#$%&(NK/
J
?0/K
L?E3E)/LNK//.09//.8.:9L.0
=
ON90;N??L/
点根中的表达量都显著高于对照组!而同化枝虽然
比对照高!但差异不显著"图
$
#)
图

显示!用
"
$
8?:
%
XE3E
胁迫处理后!同
化枝中
"#$%&(
的表达量在
%<
时达到最高!约
为对照组的
!+,
倍!然后随时间的增加显著降低&根
中
"#$%&(
表达在
#!<
时达到最大值!约为对
照组的
!+
倍!其余时间点根中的表达量都显著高
于对照组)
%
!
讨
!
论
植物
$%&(
基因是甜菜碱合成中的限速酶!
它通过促进渗调物质的合成提高植物的抗逆性*!#+&
还参与脂类物质合成从而调控植物的生长发
育*)#"+)同时
$%&(
介导传递植物胁迫响应信号
第二信使磷脂酸合成的双向调控机制*+)本实验克
隆得到的
"#$%&(
编码的蛋白序列具有植物
D7EFG
家族普遍含有的
!
个保守的
H)
腺苷甲硫氨
酸依赖性甲基转移酶的保守结构域!表明该蛋白确
实属于
D7EFG
家族*!!)!%+)保守结构域分别为
I
端和
2
端结构域!每个结构域分别含有
$
个基序)
已有研究表明分别定点突变小麦
!
个结构域中基序
^
的氨基酸"谷氨酸替代甘氨酸#!
I
端结构域的突
变体其
D7EFG
活性丧失!而
2
端结构域的突变体
仍具有酶活性*!$+)也有研究者将
2
端结构域缺失
后!
D7EFG
仅能催化第一步反应*##+)这表明两个
结构 域 在
D7EFG
催 化 过 程 中 都 必 不 可 少)
Q;D7EFG
与盐角草,辽宁碱蓬,粳稻碱蓬,海滨碱
蓬
D7EFG
聚类在一起!而这几种植物都是耐盐性
植物!进一步表明此基因与盐穗木耐盐性相关)
Q;D7EFG
不稳定系数为
%$+,
"
#
$"
#!根据
TCNC
J
N9/9>
算法!当不稳定系数大于
$"
时!预测蛋
白在试验中不稳定&相反!当不稳定系数小于
$"
时!
即该蛋白比较稳定)因此
Q;D7EFG
蛋白在试验
中为稳定蛋白)对
Q;D7EFG
蛋白进行信号肽的
预测与亚细胞定位结果相一致!都表明
Q;D7EFG
定位于细胞质!这与
2<9NN?0
等通过细胞分级分离
技术观察到此酶只定位于细胞质中!且不与膜结合
是一致的*!$+)通过细胞分级分离技术也观察到此
酶只定位于细胞质中!且不与膜结合*!+)这也与该
酶只在细胞质中催化合成磷酸胆碱的作用相一
致*!,+)由于蛋白质的疏水性通常依据蛋白的
TREge
值采预测!而
TREge
值通常分布在
!
至
(!
之间!如该值为正值!则判定该蛋白为疏水蛋
白&相反!则判定为亲水蛋白)根据这个原则!分析
Q;D7EFG
蛋白的结果表明!
Q;D7EFG
蛋白的
TREge
值为
("+$$#
)整条多肽链表现为亲水性!
没有明显的疏水区)由此!推测
Q;D7EFG
蛋白是
一种可溶性蛋白)同样研究表明拟南芥
D7EFG
也是亲水性的*!+)此外!
Q;D7EFG
蛋白具有
$
类
磷酸化位点!这与该基因催化磷酸乙醇胺三次甲基
化生成磷酸胆碱有关)
已有研究表明通过抑制性消减杂交技术筛选出
的盐胁迫应答基因包含
$%&(
!在
I92:
模拟的
盐胁迫下
$%&(
的表达明显上调!促使植物积累
较多的渗透调节物质
T:
M
3KL
*
#&
!
*)!&
+
)盐角草"
3)+2*
#,452)/64?)#6)
#
$%&(
基因启动子区序列含有
E3E
诱导元件!表明植物
$%&(
基因在转录水
平上受
E3E
胁迫的调控*!1+)同时玉米"
@6)8)
0
-
#
,!#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
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%$
卷
$%&(#
"
@8$%&(#
#基因启动子序列也包含胁
迫响 应 元 件)实 时 定 量
D2R
分 析 表 明
@8*
$%&(#
的表达受盐胁迫诱导和高温抑制*%"+)同
样!本研究表明盐穗木同化枝和根中
"#$%&(
受盐和
E3E
的诱导!且盐诱导
"#$%&(
基因的
表达量在根和同化枝都明显高于
E3E
胁迫)这与
大麦
A$%&(
在盐处理后表达量增加
$
倍!而
E3E
处理增加
%
倍相一致*!$+)根系是植物主要的
吸水器官!本研究也表明无论是盐,
E3E
胁迫时!根
中
"#$%&(
的表达量都比同化枝高!且表达较
为稳定)
盐胁迫
%<
时!盐穗木同化枝和根中该基因的
表达量都达到最高!分别约为对照组的
$+%
和
,+*
倍!说明
"#$%&(
在组织和时间上都可以迅速
响应盐胁迫!随着时间的递增
"#$%&(
的表达
虽然有所下降!但都明显高于对照组)这与盐渍化
菠菜叶中
$%&(
基因的
8RIE
丰度和酶活性均
增加约
#"
倍是一致的*##+!但与盐胁迫下滨藜"
&.*
42
1
+6B57887+)42)
#
&5$%&(
只在叶中转录水
平增加!而在茎或根中无变化的结论不同*%#+!可能
是因为盐穗木的地上部分被同化为同化枝!而使得
基因在不同植物组织的表达有所差异)同化组织被
视为植物对胁迫最为敏感的部位!同样本研究表明
E3E
及盐胁迫下盐穗木同化枝中
"#$%&(
都在
%<
时立即响应胁迫!且表达量最高)而根响应
E3E
胁迫较慢!在
#!<
才达到最高!约为对照组的
!+
倍&同化枝中
"#$%&(
虽然在
%<
表达量较
高!约为对照组的
!+,
倍!但在
#!<
和
!$<
时表达
量急剧降低!特别是
#!<
时比对照低约
%
倍)这与
杜梨"
$
0
47-?6.7+)6
C
,+2)
#
$?$%&(
在
E3E
胁迫
后表达丰度在
$<
上调!然后随时间的增加而下降
的趋势相一致*%!+)可能是因为
D7EFG
属于调节
类蛋白!
E3E
作为其效应分子在胁迫初期可以诱导
"#$%&(
的快速高表达!使植物在短期内即可对
胁迫做出应答!进而激活下游抗性基因或酶的表达&
后期可能由于抗性基因的表达及渗透调节物质的增
多!使 得 该 基 因 对
E3E
的 响 应 下 降!说 明
"#$%&(
基因可能参与脱落酸介导的植物抗逆
信 号 转 导 过 程)现 在 我 们 的 研 究 结 果 表 明
"#$%&(
的表达受到盐和
E3E
胁迫的诱导!但
胁迫时该基因在植物体内所起的具体作用仍需通过
I?NL印迹!结合酶活性分析和转基因技术来进
一步验证)
本实验从盐穗木中获得了
"#$%&(
基因!
并对其进行了生物信息学分析!同时探讨了盐穗木
响应盐和
E3E
胁迫的基因表达变化!表明该基因
能够参与盐穗木胁迫应答过程!为研究盐和
E3E
胁迫诱导的
"#$%&(
基因表达与植物抗逆性的
相关性奠定了基础)
参考文献!
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