沙糖橘S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因克隆及表达分析 - 唐文武; 吴秀兰 (南方农业学报, 2020)
S666.2; [目的]克隆沙糖橘S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因(CrSAMDC),并明确其在不同组织和干旱胁迫下的表达特征,为开展SAMDC基因分子机理研究提供理论依据,同时为柑橘抗逆分子育种提供候选基因.[方法]以6年生沙糖橘为材料,利用RT-PCR克隆CrSAMDC基因并进行生物信息学分析,以实时荧光定量PCR检测CrSAMDC基因在不同组织和干旱胁迫下的表达谱,并开展原核诱导外源蛋白表达及Southern杂交分析.[结果]从沙糖橘嫩叶克隆获得的CrSAMDC基因cDNA序列全长1736 bp,含有1个1131 bp的开放阅读框(ORF),编码376个氨基酸残基;CrSAMDC蛋白相对分子量为40.69 kD,理论等电点(pI)为5.27,为亲水性蛋白,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,分别占32.98％和42.02％,β-转角仅占6.91％,延伸链占18.09％;与克里曼丁橘(Citrus clementina,XP_024047984.1)和甜橙(C.sinensis,KDO62315.1)的SAMDC蛋白亲缘关系较近,其氨基酸序列同源性分别为99.5％和97.3％;具有LSE-SSLF的酶原剪切位点结构域及与SAMDC蛋白降解相关的PEST结构域(TVHITPED-GFSYASYE).CrSAMDC基因在沙糖橘的叶、花、果肉和果皮中均有表达,且在分裂旺盛的嫩叶和花器官中高表达;干旱胁迫下,CrSAMDC基因表达量呈先上升后下降的变化趋势,以干旱胁迫后24 h的相对表达量最高.CrSAMDC基因在沙糖橘基因组中以单拷贝形式存在,且通过构建原核表达载体能成功诱导表达获得CrSAMDC融合蛋白.[结论]CrSAMDC基因在沙糖橘中的表达具有组织特异性,且以单拷贝存在,在干旱胁迫下呈上调表达趋势,即参与干旱胁迫响应的多胺代谢调控.