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盐胁迫是自然界中主要的非生物胁迫之一,土壤中高盐度对许多高等植物都造成很大的伤害,严重影响着植物的生长和发育,因此,分析植物对于盐胁迫的反应的生理及分子机制,对于耐盐作物的培育,具有重要的实践意义。研究表明,热应激蛋白(heatshockprotein,HSP)在对盐度胁迫的耐受机制中起到了重要作用,而HSP90又是其家族的重要成员,并发现其在具有耐盐作用的植物体内含量丰富。盐角草是最著名的耐盐植物,其体内是否含有HSP90基因和相对应的蛋白,HSP90基因表达的HSP90蛋白是否在其盐胁迫耐受中起到作用,本实验对此进行了研究。 通过简并PCR扩增,获得长度为1142bp的盐角草SeHSP90基因的中间片段,利用RACE技术首次从盐角草中获得SeHSP90(GenBank:KC181862)基因的全长cDNA序列,大小为2461bp,开放阅读框2091bp,编码697个氨基酸,分子量约为79kD。 通过生物信息学定位分析表明SeHSP90蛋白在细胞质内合成后不再进行蛋白转运,最终定位于细胞质中,且具有HSP蛋白家族特征序列;理化性质分析表明SeHSP90为亲水性蛋白,等电点为5.01,主要存在有三种的磷酸化氨基酸,不存在跨膜结构和信号肽序列;同源性分析表明,SeHSP90与不同物种的HSP90氨基酸序列间存在多个高度保守区域,且与黄灯笼辣椒亲缘关系最近。 通过双酶切技术成功构建原核表达载体pET-SeHSP90并成功转入表达菌株BL21(DE3)。然后利用SDS-PAGE蛋白电泳检测,表达蛋白条带大小与预期一致,说明SeHSP90基因可以在BL21(DE3)中获得表达。进一步进行IPTG浓度优化,表明转入SeHSP90基因的菌株的最适IPTG浓度为0.025mmol/L。 通过不同盐浓度实验结果显示重组菌(pET-SeHSP90)的生长明显优于对照菌,并且生长优势随盐度提高而更为显著,盐浓度为5%时,重组菌的生长约为对照菌的1.5倍,6%时约为1.7倍,6.5%时约为2.5倍,7%时约为3倍。因此导入的盐角草SeHSP90基因能够明显提高菌株的耐盐能力。为今后进一步研究盐角草抗逆境的分子机制奠定基础。