不结球白菜金属硫蛋白基因的克隆及表达分析
2018-02-13刘东让侯喜林张昌伟
刘东让,侯喜林,张昌伟,肖 栋,*
(1 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 农业部园艺作物生物学与种质创制重点实验室,北京 100081;2 南京农业大学 作物遗传与种质创新国家重点实验室,南京 210095;3 江苏现代园艺工程技术中心,南京 210095)
金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一种富含半胱氨酸短肽的低分子量蛋白,普遍大小为5~10×103Da[1]。1957年,金属硫蛋白在马肾皮质中被发现,植物MT最早是于1977年从大豆根中发现,现已发现MT广泛分布于动物、植物、真菌及细菌等几乎所有生物体内[2-6]。Fowler等[7]根据MT中Cys残基的排列方式,将所有生物的MT分为3类(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类)。
植物中,根据半胱氨酸残基数目和排列的不同可将MT归为Ⅱ类[8-9]。根据Cobbett等[10]的分类,可将植物Ⅱ类MT进一步分为4种类型:MT1(p1)、MT2(p2)、MT3(p3)与MT4(pec/Ec蛋白)。已有研究表明,植物MT2包含2个富含半胱氨酸的结构域,每个域包含1个高度保守的MSCCGGNCGCG结构以及3个Cys-Xaa-Cys模块,被大约40个的氨基酸残基连接,多分布在地上部分[11]。据报道,MT与植物的生长发育、胚发育、果实成熟、衰老、抗逆反应以及基因调控等过程有关[12]。目前多数研究认为,MT的主要功能是与生物体内的金属离子相结合,从而起到运输、储存金属离子、维持细胞内的氧化-还原平衡等作用,而且生物体内的MT大多需经过金属离子、细胞分裂素、盐、干旱等胁迫诱导才会表达[13]。植物激素脱落酸(ABA)作为重要的内源信号物质,在诱导植物抗病反应中发挥了重要作用[14]。因此,克隆MT基因并分析该基因的表达特征,对探讨不结球白菜对逆境的响应机理及抗逆分子育种具有重要价值。人……
