棉花GhHB基因克隆和表達(dá)初步分析.pdf

1、同源異型域-亮氨酸拉鏈蛋白(homeodomain-leucine zipper protein，HD-Zip)是高等植物中特有的一類轉(zhuǎn)錄因子。研究表明，HD-zip對(duì)植物的早期發(fā)育起到至關(guān)重要的作用，如葉的發(fā)育、莖的延長(zhǎng)以及在逆境條件下的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)等。我們從棉花cDNA文庫(kù)中篩選出4個(gè)編碼HD-Zip轉(zhuǎn)錄因子的基因，并對(duì)該基因進(jìn)行了分子鑒定和表達(dá)分析，獲得了如下的研究結(jié)果： 1．從棉花(Gossvepium hirsutum)中

2、分離4個(gè)編碼HD-Zip轉(zhuǎn)錄因子的基因，分別命名為GhHB(Gossypium hirsutum homeobox)1，GhHB2，GhHB3和GhHB4。蛋白質(zhì)初級(jí)結(jié)構(gòu)分析顯示4個(gè)GhHB蛋白序列中都含有同源異型域(homeodomain，HD)和亮氨酸拉鏈區(qū)域(lecuine zipper region)，且都含有多個(gè)蛋白激酶C磷酸化位點(diǎn)和酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位點(diǎn)。 2．進(jìn)化樹分析表明4個(gè)棉花與來自不同植物的40個(gè)HD-Zip

3、蛋白質(zhì)可分為2個(gè)進(jìn)化大支，GhHB1，GhHB2，GhHB3和GhHB4分別位于這兩個(gè)進(jìn)化支上，且它們HD部分同源性比較分析也顯示出它們?cè)谶M(jìn)化上的保守性。GhHB1，GhHB 2，GhHB 3和GhHB 4分別與OsHox3，HAT4，PpHB3和ANL2有最近的親緣關(guān)系。 3．提取棉花不同組織的總RNA，反轉(zhuǎn)錄得到cDNA。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR對(duì)4個(gè)基因的表達(dá)情況進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，GhHB1，GhHB2，GhHB3和GhH

4、B4都在根和下胚軸有較強(qiáng)的表達(dá)，其中GhHB4在葉中也有很大的表達(dá)量。這表明這些基因與棉花早期發(fā)育有關(guān)。同時(shí)，GhHB1在根中的表達(dá)受到了NaCl，ABA和GA3調(diào)控。 4．利用DNA重組技術(shù)，將GhHB3基因插入到pPZP221和pBI121中，分別構(gòu)建了過量表達(dá)載體(overexpression vector)和RNAi載體(supression vector)。利用農(nóng)桿菌(Agrobacterium LBA4404)介導(dǎo)的