甘薯SAP家族基因表達(dá)模式分析及IbSAP15和IbSAP16功能鑒定.pdf

1、非生物脅迫是影響植物生長的不利環(huán)境條件之一，目前提高植物耐逆性的方法主要有選育耐逆品種、進(jìn)行耐逆鍛煉和分子遺傳改良等。植物脅迫相關(guān)蛋白SAP家族基因，是一類編碼A20/AN1鋅指結(jié)構(gòu)域的基因，能響應(yīng)非生物脅迫、提高轉(zhuǎn)基因植株的耐逆性，是提高植物耐逆性的優(yōu)良候選基因。本研究驗(yàn)證了轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果中的IbSAP基因家族編碼區(qū)序列，對IbSAP進(jìn)行生物信息學(xué)分析和表達(dá)模式分析，并對IbSAP15和IbSAP16的功能進(jìn)行了初步分析。主要研究結(jié)果

2、與結(jié)論如下:
　　1.根據(jù)轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果，從甘薯發(fā)現(xiàn)了24個(gè)SAP基因，其中18個(gè)為全長編碼區(qū)序列。經(jīng)過基因組水平和轉(zhuǎn)錄組水平的PCR擴(kuò)增和測序，我們確定了18個(gè)全長IbSAP基因的編碼區(qū)序列和結(jié)構(gòu)。這18個(gè)全長的IbSAP基因編碼區(qū)長度在429bp-885 bp不等，均編碼A20/AN1鋅指結(jié)構(gòu)域。同時(shí)也在甘薯的近緣野生種三淺裂野牽牛中發(fā)現(xiàn)了與這18個(gè)IbSAP對應(yīng)的ItrSAP基因。通過IbSAP蛋白與多物種SAP蛋白序列比對

3、，我們構(gòu)建了包括IbSAP在內(nèi)的多個(gè)物種SAP蛋白的系統(tǒng)發(fā)育樹，進(jìn)一步證明了IbSAP基因是脅迫相關(guān)蛋白家族的成員。
　　2.通過qRT-PCR分析，我們明確了IbSAP的組織表達(dá)模式和對脅迫的響應(yīng)模式。大多數(shù)的IbSAP在葉、柴根、纖維根或塊根中有最高的表達(dá)量，而在莖中的有著最低或次低表達(dá)量。不同組織中的表達(dá)模式不同，可能與各個(gè)IbSAP所行使的功能不同有關(guān)。IbSAP基因能夠響應(yīng)非生物脅迫，所有的18個(gè)全長IbSAP基因都能夠

4、被鹽脅迫、干旱脅迫或ABA處理中的1種或幾種處理所誘導(dǎo)，且大部分IbSAP基因能夠較為迅速地響應(yīng)脅迫。
　　3.IbSAP15和IbSAP16基因編碼的SAP蛋白均含有2個(gè)AN1結(jié)構(gòu)域而不含有A20結(jié)構(gòu)域。通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)，我們將這兩個(gè)基因分別轉(zhuǎn)入了Col-0野生型擬南芥中，所得的過表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥株系在干旱和鹽脅迫條件下的發(fā)芽率和根系的生長情況都較野生型有顯著或極顯著提高。說明IbSAP15和IbSAP16能提高轉(zhuǎn)基因擬南芥的耐逆