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杜梨PbNHX1基因的克隆、表达分析及功能验证

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【作者】 刘威李慧蔺经杨青松常有宏

【Author】 LIU Wei;LI Hui;LIN Jing;YANG Qingsong;CHANG Youhong;College of Horticulture, Nanjing Agricultural University;Institute of Pomology, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences;Jiangsu Key Laboratory for Horticultural Crop Genetic Improvement;

【机构】 南京农业大学园艺学院江苏省农业科学院果树研究所江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室

【摘要】 【目的】克隆1个杜梨Na~+/H~+逆向转运蛋白基因PbNHX1,并对其序列特征、表达特点及功能进行研究。【方法】采用RT-PCR和PCR克隆PbNHX1的c DNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列分析,定量PCR检测其在非生物胁迫下转录水平变化,酵母互补试验检测PbNHX1基因的离子转运能力。【结果】杜梨PbNHX1基因c DNA编码区长1 704 bp,对应基因组DNA序列长3 594 bp,由13个外显子和12个内含子组成,编码蛋白含567个氨基酸。系统进化树显示,PbNHX1位于液泡膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白分支上,与杨树液泡膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白Pt NHX1.3基因亲缘关系较近。正常生长条件下,PbNHX1在杜梨叶片中表达量高于根。施加200 mmol·L-1Na Cl、10%(φ)PEG6000或100μmol·L-1ABA后,PbNHX1在叶片中的转录水平持续上升;其在根中的表达量先升后降,表达高峰依次出现在处理后6、3和6 h。PbNHX1的转入可恢复Na Cl、KCl和潮霉素B对nhx1缺失酵母菌株AXT3的生长抑制,转基因酵母细胞中Na~+和K~+含量显著增加。【结论】PbNHX1具有植物NHXs基因家族的固有特征,对盐碱、渗透胁迫和ABA处理均存在转录响应,转入该基因能够提高酵母nhx1缺失突变体AXT3对盐胁迫的耐受能力,部分恢复其对阳离子的转运功能,从而促进Na~+、K~+积累。

【关键词】 杜梨PbNHX1基因序列特征表达特点酵母互补
【基金】 国家自然科学基金(31372051)
【所属期刊栏目】 种质资源·遗传育种·分子生物学 (2018年02期)
  • 【DOI】10.13925/j.cnki.gsxb.20170302
  • 【分类号】S661.2
  • 【被引频次】3
  • 【下载频次】377
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