大豆半胱氨酸蛋白酶基因GmCASc的克隆及初步功能分析.pdf

1、質(zhì)核互作雄性不育在作物雜種優(yōu)勢(shì)利用中起重要作用，研究其遺傳基礎(chǔ)和機(jī)制具有重要的理論和實(shí)踐意義。本研究在大豆質(zhì)核互作雄性不育系和保持系的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)差異表達(dá)蛋白半胱氨酸蛋白酶進(jìn)行基因克隆并對(duì)其功能進(jìn)行初步分析，獲得如下結(jié)果：
　　 1.根據(jù)半胱氨酸蛋白酶的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，在大豆基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索，發(fā)現(xiàn)一個(gè)相似性很高的基因，采用PCR技術(shù)擴(kuò)增得到其全長(zhǎng)cDNA，命名為GmCASc，該基因包含一個(gè)1101bp的閱讀框，

2、編碼366個(gè)氨基酸，推導(dǎo)的GmCASc分子量為40.8kD、等電點(diǎn)為7.49；同源性分析表明GmCASc與毛果楊(Populus trichocarpa,XP_002323761)、葡萄（Vtis vinifera， XP002264984）、蓖麻(Ricinus communis、XP_002525857)和水稻(Oryza sativa Japonica Group, EAZ27173)的CASPASE同源性分別是54％、52％、5

3、6％和44％;生物信息學(xué)分析表明，GmCASc具有CASPASE結(jié)構(gòu)域，屬于胱天蛋白酶亞家族，該蛋白是一個(gè)非跨膜的親水蛋白。
　　 2、利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法檢測(cè)大豆不同組織器官和不同脅迫條件下GmCASc的表達(dá)情況，結(jié)果顯示GmCASc在質(zhì)核互作雄性不育系NJCMSlA、NJCMS2A和其相應(yīng)保持系NJCMSlB、NJCMS2B的根、莖、葉、花中都有表達(dá)，以莖中基因的相對(duì)表達(dá)量最高；不育系NJCMSlA花中GmCASc的相

4、對(duì)表達(dá)量低于保持系NJCMSlB，而不育系NJCMS2A花中GmCASc的相對(duì)表達(dá)量高于保持系NJCMS2B;GmCASc在葉片中響應(yīng)生物和非生物脅迫的應(yīng)答各不相同，低溫脅迫下，GmCASc表達(dá)下調(diào)，鹽脅迫、SMV及機(jī)械損傷均引起GmCASc mRNA的累積。
　　 3、應(yīng)用酵母雙雜交系統(tǒng)研究大豆半胱氨酸蛋白酶、V型H+-ATP酶亞基、腺苷酸脫氨酶、寡尿苷酸結(jié)合酶、Cullin、β－香樹素合成酶、MADS-box蛋白、淀粉分枝酶