谷子转录因子基因SibZIP42在拟南芥中对高盐和ABA的响应

	谷子转录因子基因SibZIP42在拟南芥中对高盐和ABA的响应
	秦玉海; 张小红; 冯露; 李微微; 徐兆师; 李连城; 周永斌; 马有志; 刁现民; 贾冠清
刊名	中国农业科学
	2016-09-02
期号	17 页码:3276-3286+3473-3475
关键词	谷子 bZIP类转录因子耐盐胁迫 ABA信号途径
ISSN号	0578-1752
英文摘要	【目的】分析谷子抗逆相关转录因子基因Sib ZIP42的特性和生物学功能,探讨Sib ZIP42提高植物耐盐性的调控途径,为作物抗逆分子育种提供新的候选基因。【方法】利用生物信息学方法分析谷子Sib ZIP42的特性:使用Clustal X 2.0和MEGA 5.05软件对谷子Sib ZIP42蛋白序列及其同源序列进行多序列比对,并构建系统进化树;从数据库Phytozome获取谷子Sib ZIP42上游2 000 bp作为启动子序列,在PLACE数据库对Sib ZIP42启动子顺式作用元件进行分析;使用Net Phos 2.0 Server数据库预测Sib ZIP42蛋白磷酸化位点;利用实时荧光定量PCR检测Sib ZIP42在不同胁迫条件下的表达模式;将Sib ZIP42与绿色荧光蛋白GFP融合表达,检测Sib ZIP42蛋白的亚细胞定位情况;构建植物表达载体p BI121-Sib ZIP42,转化拟南芥并检测转Sib ZIP42拟南芥的耐盐性及对ABA处理的敏感性。分析转Sib ZIP42拟南芥中ABA及脱水响应相关基因表达变化,分析Sib ZIP42调控植物耐盐性的作用机制。【结果】谷子Sib ZIP42全长546 bp,编码由181个氨基酸组成的亲水性蛋白,分子量约为20.3k D,基因编码区包含1个外显子;系统进化树分析表明该基因位于b ZIP基因家族的S亚组;Sib ZIP42与拟南芥Atb ZIP42序列同源性最高;启动子元件分析表明,Sib ZIP42包含ABRE、MYB、MYC等多种逆境胁迫应答相关元件;磷酸化位点分析结果显示Sib ZIP42含有14个丝氨酸、4个酪氨酸和1个苏氨酸磷酸化位点;实时荧光定量PCR结果显示,Sib ZIP42对多种非生物胁迫均有不同程度的响应,在高盐、干旱（PEG）和ABA处理条件下表达量明显上升,Sib ZIP42在根部的表达量显著高于在茎及叶子中的表达;亚细胞定位结果表明,Sib ZIP42蛋白定位于细胞核中;基因功能分析结果显示,在正常MS培养基上,野生型拟南芥WT和Sib ZIP42转基因拟南芥的萌发率基本一致,在Na Cl浓度为90、120和150 mmol·L-1的MS培养基上,转基因拟南芥萌发率显著高于WT,在90 mmol·L-1 Na Cl处理条件下,转基因拟南芥的绿化率显著高于WT;在ABA浓度为0.5、1和2μmol·L-1的MS培养基上,转基因拟南芥的绿化率显著低于WT;下游基因检测结果表明,HIS1-3、RD29B和RAB18等ABA胁迫响应相关基因以及脱水响应相关基因At PIP2A在转基因植株中表达量显著高于在WT中的表达,表明Sib ZIP42可能通过ABA信号途径提高植物对高盐胁迫的耐性。【结论】与WT相比,Sib ZIP42转基因拟南芥株系在种子萌发时期耐盐性显著提高。同时,在种子萌发后期Sib ZIP42转基因株系相比于WT对ABA处理的敏感性增强,Sib ZIP42可能通过ABA信号途径正向调控植物的耐盐性。
分类号	S515
语种	中文
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.nais.net.cn/handle/2HMLN22E/127737]
专题	作物科学研究所_分子生物学系
作者单位	西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室;中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程/农业部麦类生物学与作物遗传育种重点实验室;西北农林科技大学生命科学学院
推荐引用方式 GB/T 7714	秦玉海,张小红,冯露,等. 谷子转录因子基因SibZIP42在拟南芥中对高盐和ABA的响应[J]. 中国农业科学,2016(17):3276-3286+3473-3475.
APA	秦玉海.,张小红.,冯露.,李微微.,徐兆师.,...&闵东红.(2016).谷子转录因子基因SibZIP42在拟南芥中对高盐和ABA的响应.中国农业科学(17),3276-3286+3473-3475.
MLA	秦玉海,et al."谷子转录因子基因SibZIP42在拟南芥中对高盐和ABA的响应".中国农业科学 .17(2016):3276-3286+3473-3475.