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白菜型冬油菜β-1,3-葡聚糖酶基因在低温胁迫下的表达
  • ISSN号:1674-3466
  • 期刊名称:《植物学报》
  • 时间:0
  • 分类:Q945.78[生物学—植物学]
  • 作者机构:[1]甘肃农业大学农学院,甘肃省油菜工程技术研究中心,甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室,兰州730070, [2]河西学院农业与生物技术学院,张掖734000
  • 相关基金:国家现代农业产业技术体系(No.CARS-13)、国家自然科学基金(N0.31460356,No.31560397,No.3166040,No.31660404)、国家重点基础研究发展计划(N0.2015CB150206)、科技部油菜杂种优势利用技术与强优势杂交种创制(No.2016YF00101300)和甘肃省教育厅科研专项(No.2015A-077)
中文摘要:

为探明β-1,3-葡聚糖酶基因(β-1,3-glucanase)对油菜(Brassica campestris)抵御低温胁迫能力的作用,通过蛋白质谱分析得到β-1,3-葡聚糖酶蛋白,采用RT-PCR技术克隆白菜型冬油菜(B.rapa)陇油6号和天油4号β-1,3-葡聚糖酶的c DNA序列;并对该序列进行生物信息学分析;进而采用实时荧光定量PCR及半定量PCR检测β-1,3-葡聚糖酶基因在低温胁迫下的表达模式。结果获得长度为1 032 bp的陇油6号β-1,3-葡聚糖酶基因开放阅读框,编码343个氨基酸,相对分子量为38.102k Da,理论等电点为6.63,其与菜心(B.rapa subsp.chinensis)和甘蓝型油菜(B.napus)的蛋白质氨基酸序列同源性高达93.94%。该基因编码的酶是一个主要由α-螺旋组成的亲水性稳定蛋白,含有1个信号肽,存在2个跨膜结构域。该基因在进化上高度保守,其保守序列属于植物的糖基水解酶家族17特有的保守结构域。β-1,3-葡聚糖酶基因表达模式分析显示,4°C时该基因上调表达,继续低温(–4°C)胁迫处理,该基因上调表达至峰值,至–8°C时其表达下调。研究表明从白菜型冬油菜中克隆的β-1,3-glucanase在冬油菜品种陇油6号抗寒过程中发挥作用。

英文摘要:

This study examined the function of β-1,3-glucanase in Brassica rapa with low temperature stress, whose encoding protein was identified by protein mass spectrometry analysis. The cDNA sequence of β-1,3-glucanase was cloned by RT-PCR of winter rapeseed from Longyou6 and Tianyou4 cultivars. Semi-quantitative PCR and real-time fluorescence quantitative PCR were used to study the expression pattern of β-1,3-glucanase in response to low temperature stress. The open reading frame of the β-1,3-glucanase gene was obtained at a length of 1 032 bp, and encoded 343 amino acid. The molecular weight was 38.102 kDa and the isoelectric point 6.63, with 93.94% amino sequence similarity to B. rapa subsp, chinensis and B. napus. The protein encoded by this gene is a hydrophilic protein with one signal peptide and two transmembrane domains. The prediction of the secondary structures indicated that β-1,3-glucanase is a protein with more α-helices. The predicted β-1,3-glucanase contains a conserved amino acid sequence corresponding to the plant Glycol-Hydro 17 superfamily. RT-PCR and semi-quantitative RT-PCR results showed that β-1,3-glucanase was upregulated in response to 4℃, and the gene was upregulated to peak in expression at -4℃; However, the expression was inhibited at lower temperature (-8℃). The β-1,3-glucanase gene cloned from the winter B. rapa cv. 'Longyou6' might play a role in cold tolerance.

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期刊信息
  • 《植物学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院植物研究所 中国植物学会
  • 主编:种康
  • 地址:北京东香山南辛村20号
  • 邮编:100093
  • 邮箱:baiyuhong@ibcas.ac.cn
  • 电话:010-62836131 62836135
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-3466
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5705/Q
  • 邮发代号:2-967
  • 获奖情况:
  • 2000年中国科学院优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4109