吴转娣刘新龙刘家勇 昝逢刚 李旭娟 刘洪博 林秀琴陈学宽 苏火生 赵培方 吴才文

云南省农业科学院甘蔗研究所 / 云南省甘蔗遗传改良重点实验室, 云南开远661699

甘蔗独脚金内酯生物合成关键基因ScD27的克隆与表达分析

吴转娣**刘新龙**刘家勇 昝逢刚 李旭娟 刘洪博 林秀琴陈学宽 苏火生 赵培方 吴才文*

云南省农业科学院甘蔗研究所 / 云南省甘蔗遗传改良重点实验室, 云南开远661699

独脚金内酯(strigolactones, SLs)是一类新型植物激素, D27基因是独脚金内酯生物合成途径中最上游的调控基因, 且该基因调控SLs的合成是一个可逆的过程。本研究根据水稻、玉米、高粱、二穗短柄草4种禾本科作物的D27基因核苷酸序列保守区域设计引物, 以甘蔗品种ROC22的cDNA为模板, 利用RT-PCR和RACE技术, 从甘蔗中克隆出D27基因的cDNA全长序列, 命名为ScD27, GenBank登录号为KP987221.1。该基因序列全长1379 bp, 包含一个867 bp的完整开放阅读框(ORF), 编码288个氨基酸残基。ScD27编码的蛋白质分子量为71.58 kD, 理论等电点为5.04, 是一种非分泌性蛋白, 主要分布于叶绿体上, 该蛋白的保守区可能具有2个锌指蛋白结构域(ZnF_TAZ和ZnF_A20), 且不存在信号肽; 该基因编码的氨基酸序列具有较高的保守性, 与高粱、谷子、大麦、短穗二柄草等禾本科植物的D27氨基酸序列相似性在70%以上; ScD27基因在甘蔗各组织部位均有表达, 其中茎尖和腋芽中表达量较高,叶、茎和根中的表达较低。此外, ScD27基因在甘蔗茎尖中的表达受PEG、盐胁迫、磷缺乏和营养缺乏的诱导, 推测ScD27基因是甘蔗独脚金内酯生物合成途径中响应非生物胁迫的关键基因。……