二穗短柄草BdGF14-c基因的克隆与表达分析

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自然界中植物的生长发育经常受到干旱、高盐、低温和重金属污染等非生物逆境以及各种病原微生物、虫害等生物逆境的影响。各种逆境胁迫严重影响植物生长发育,并造成作物的品质和产量下降。植物在长期的进化过程中已经形成了一系列的生化和分子机制,通过这些机制调节自身的代谢和生长方式以适应逆境环境。研究植物对逆境胁迫的感应和耐受机制,对于作物抗性新品种培育具重要意义。  14-3-3蛋白是一类由多基因家族编码的蛋白质,它通过与具有磷酸化的丝氨酸和苏氨酸残基的靶蛋白互作,调节多种生理过程中多种酶的活性,进而参与植物的代谢调控、生长发育和逆境反应等生命活动。目前有关新型单子叶模式生物二穗短柄草中14-3-3蛋白功能的研究鲜有报道。  本研究从二穗短柄草中克隆到了一个14-3-3蛋白基因,并命名为BdGF14-c,对该基因表达特性与功能进行了初步分析,主要研究结果如下:  (1)BdGF14-c基因的ORF长为771bp,定位于3号染色体上,含有5个编码的外显子;多序列比对发现该基因编码一个高度保守的14-3-3蛋白,证实BdGF14-c属于14-3-3超家族;通过进化分析发现该基因与水稻14-3-3蛋白的同源关系最近。  (2)通过利用RT-PCR技术分析表明,BdGF14-c基因在二穗短柄草的根、茎、叶和颖果中均有较高水平的表达。  (3)在各种逆境胁迫如低温、PEG、NaCl和信号分子如 ABA、H2O2、MeJA处理下的二穗短柄草幼苗BdGF14-c基因的表达,分析结果发现,低温和MeJA处理下BdGF14-c基因的表达量下调,在MeJA处理下尤其显著。  (4)构建BdGF14-c-GFP融合蛋白表达载体,通过烟草表皮细胞瞬时表达分析,结果表明BdGF14-c在细胞膜、细胞质和细胞核中均有表达。  上述研究结果为进一步深入研究BdGF14-c的功能奠定了基础。
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