烟草肌醇半乳糖苷合成酶基因NtGolS1的克隆及序列分析
2012-03-12林世锋王仁刚任学良王东茂黄亚娟
东北农业大学学报 2012年7期
林世锋,王仁刚,任学良,王东茂,张 拓,黄亚娟
(1.贵州省烟草科学研究所,贵阳 550081;2.北京蛋白质组研究中心/蛋白质组学国家重点实验室,北京 102206)
低温、干旱和高盐等非生物胁迫严重影响植物的生长发育和产量。烟草作为一种特殊的叶用经济作物,不仅注重烟叶的产量,更注重烟叶的品质和可用性。烟草和其他作物一样易受低温、干旱和高盐等非生物胁迫的危害,不仅影响其生长发育,更严重的是影响其质量。
植物在受到低温、干旱和高盐等胁迫时,可以在体内积累一些可溶性小分子,如脯氨酸、甘露醇、寡糖等,以增加植物细胞渗透压,提高植物组织抵抗胁迫的能力[1-2]。棉子糖家族寡糖(Raffinose family oligosaccharides,RFOs,主要为棉子糖和水苏糖)是上述可溶性小分子中的一类。研究表明,一些体内不含RFOs或含量极低的植物,受到低温、干旱和高盐等逆境胁迫后RFOs迅速积累,植株抗逆性也随之增强。肌醇半乳糖苷合成酶(Galactinol synthase,GolS)是植物体内合成RFOs的关键酶。目前有一些关于该酶受逆境胁迫表达上升的报道,如低温处理后辣椒叶片中GolS的mRNA表达量持续增加[3];小果咖啡经干旱和高盐胁迫后体内会积累大量GolS[4];对甘蓝型油菜种子进行脱水处理,可造成该酶mRNA的积累[5];在小盐芥[6]、日本黄连[7]和旋蒴苣苔[8]等植物中也存在类似的生理现象。本研究以烟草与辣椒同属茄科植物,物种间同源基因序列相对保守为切入点,以辣椒GolS基因cDNA序列为探针,通过电子克隆法获得1个新的烟草GolS基因,并进行生物信息学分析,以期为烟草抗逆相关研究提供基础材料。……
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