论文部分内容阅读
F—box蛋白通过在UPP(泛素-蛋白酶体途径)中特异识别底物蛋白而参与细胞周期调控、转录调控、细胞凋亡、信号转导等生命活动。很多研究结果表明F-box蛋白通过SCF复合体调节多种激素的信号转导途径,如IAA、JA、GA和乙烯的信号传导,并且与植物对非生物胁迫的响应有很大的关系。故其对植物抗逆性研究有重要意义。鹰嘴豆是世界第三大豆类作物,主要生长在干旱和半干旱地区。它具有生育期短,基因组小的特点。经过长时间的进化和对不良环境的适应,鹰嘴豆具有了丰富的耐旱、耐低温和耐盐碱等抗逆基因,因此具有其自身的优势来研究植物的抗逆机制。目前,鹰嘴豆在分子生物学方面的研究较为少。
本研究从EST库中挑选到两个F—box蛋白基因在干旱胁迫下高效表达,采用RACE技术克隆其全长,并对目的基因进行了初步的生物信息学分析和转录水平的表达谱分析,旨在为进一步揭示鹰嘴豆F-box蛋白在植物的生长发育及在逆境信号传导中的作用奠定理论基础。
CarF-boxl基因的开放阅读框(ORF)长1093 bp,编码一条345个氨基酸残基的多肽,含有F-box结构域和Kelch结构域。其理论等电点为5.38,分子量为38.37 kDa。CarF-boxl基因不含有内含子。荧光定量PCR分析表明,CarF-boxl在鹰嘴豆的根、茎、叶、花、成熟豆和成熟荚中均有表达,在花中表达极高。在发芽过程中,CarF-boxl的表达呈现逐渐上升的趋势。半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR检测结果表明:CarF-boxl在叶片中受干旱诱导显著,在根中受干旱和盐诱导显著,且在叶中还受IAA诱导,在其它胁迫及激素处理下表达有不同程度的下调。农杆菌介导的洋葱表皮细胞GFP瞬时表达实验表明:CarF-boxl基因编码的蛋白定位于细胞核内。这些结果表明,CarF-boxl基因可能通过泛素降解途径直接或间接的参与了植物生长代谢和非生物胁迫中的各种信号调节。并且其对植物花器官的发育或对开花时间的生物钟调节有一定的作用。
CarF-box2基因的开放阅读框(ORF)长1201 bp,编码一条261个氨基酸残基的多肽,含有F-box结构域和LysM结构域。其理论等电点为6.21,分子量为29.13 kDa。CarF-box2基因含有一个684 bp的内含子。荧光定量PCR分析表明,CarF-boxl在鹰嘴豆的根、茎、叶、花、成熟荚和成熟豆中均有表达,在成熟荚中表达量极低。在发芽过程中,CarF-boxl的表达整体呈现上升的趋势。半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR检测结果表明:CarF-box2在叶片中受盐、低温和ABA诱导表达,且受GA诱导表达显著,在根中受干旱、GA和IAA诱导表达,且受ABA诱导表达显著。农杆菌介导的洋葱表皮细胞GFP瞬时表达实验表明:CarF-box2基因编码的蛋白定位于细胞核内。这些结果表明,CarF-box2基因广泛的参与植物的生长代谢以及多种非生物胁迫的信号转导过程。