论文部分内容阅读
磷脂酰肌醇转运蛋白(phosphatidylinositol transfer proteins,PITPs)是真核生物细胞内膜系统间运输磷脂酰基醇或磷脂酰胆碱单体的蛋白质。PITPs参与植物生长发育和响应植物逆境胁迫,在植物细胞内脂类的代谢和运输、分泌囊泡的形成和运输、磷脂酶C调节的信号转导等过程中有着重要的作用。甜菜是重要的经济作物,也是世界上主要的糖料作物之一。低温胁迫能降低甜菜种植的出苗率及苗的成活率,也能降低甜菜根产量和含糖率。目前,还未见甜菜PITPs基因响应逆境胁迫的报道。本研究通过基因克隆技术从甜菜幼苗中克隆出4条与低温胁迫相关的甜菜PITP基因,并对它们分别进行了编码蛋白的生物信息学分析;荧光定量表达分析,为甜菜抗性分子育种提供基因参考,为进一步深入研究甜菜PITP的作用机理奠定基础。主要研究结果如下。(1)通过基因克隆技术,本研究克隆出4条与低温胁迫相关的甜菜PITP基因,分别为:Sb SEC14、SFH8、SFH11、PATE4.2。Sb SEC14基因长776bp,ORF序列长597 bp,编码198个氨基酸;SFH8基因长1401bp,ORF序列长1380bp,编码459个氨基酸;SFH11基因长1519bp,ORF序列长1191bp,编码396个氨基酸;PATE4.2基因长1604bp,ORF序列长1416bp,编码471个氨基酸。(2)4条与低温胁迫相关的甜菜PITP不稳定系数均大于40,疏水性GRAVY值均小于零,为不稳定亲水性蛋白;均无信号肽,为非分泌蛋白;均以α-螺旋和无规则卷曲为主,β转角和延伸链占比较少;均有很多磷酸化位点,且都是以丝氨酸磷酸化为主;均可能存在于细胞质和细胞核中;均与其他物种的PITP有高度保守的SEC14区域;基因均与菠菜和藜麦PITP基因亲缘关系最近。(3)4条与低温胁迫相关的甜菜PITP基因在甜菜幼苗根、叶柄、叶中均有表达。甜菜幼苗4℃处理0、2、6、12、24h,4条与低温胁迫相关的甜菜PITP基因在甜菜幼苗根、叶柄、叶的表达趋势为:Sb SEC14基因在甜菜幼苗根、叶柄、叶中的表达趋势相同,为先上升,再下降,最后趋于平稳。SFH8基因在甜菜幼苗根、叶柄、叶中的表达趋势相同,为先上升,再下降,最后趋于平稳。与Sb SEC14基因相比SFH8基因的表达速度相对较慢。SFH11基因在甜菜幼苗根和叶柄中表达趋势相同,为先迅速上升,后迅速下降,再缓慢上升,最后缓慢下降。在叶中表达趋势为先迅速上升,再缓慢下降。PATE4.2基因在甜菜幼苗根中表达趋势为持续下降。在叶柄和叶中表达趋势相同,为迅速上升,迅速下降,缓慢上升,缓慢下降。