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擬南芥AtSWEET4基因啟動子序列、編碼蛋白結(jié)構(gòu)分析及其在病原菌脅迫下表達特性檢測
關(guān)鍵詞：擬南芥 理化性質(zhì) 結(jié)構(gòu)特征 啟動子序列 病原菌脅迫
摘要：【目的】分析擬南芥糖運輸載體蛋白基因(AtSWEET4)啟動子序列及其編碼蛋白的結(jié)構(gòu),并檢測病原菌脅迫下AtSWEET4基因的表達特性,為研究AtSWEET4蛋白在擬南芥生長發(fā)育和生物脅迫中的作用機制提供理論依據(jù)。【方法】采用生物信息學(xué)方法分析AtSWEET4基因啟動子序列及其編碼蛋白的結(jié)構(gòu),并采用實時熒光定量PCR(qRTPCR)和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)組織染色法檢測人工接種菜豆暈疫病菌(Pseudomonas syringae pv. phaseolicola,Psp)NPS3121和丁香假單胞菌番茄致病變種(Pseudomonas syringae pathovar tomato,Pst)DC3000后AtSWEET4基因的表達情況。【結(jié)果】AtSWEET4蛋白由251個氨基酸組成,分子量為27.8 kD,分子式為C1300H2038N304O346S11,理論等電點(pI)為8.71,脂肪氨基酸指數(shù)為118.76,不穩(wěn)定指數(shù)為38.72,平均親水性指數(shù)為0.629,為穩(wěn)定的親水蛋白,且含有7個跨膜結(jié)構(gòu)域,無信號肽,為非分泌型蛋白。AtSWEET4蛋白與芥屬的亞麻薺和薺菜SWEET4蛋白親緣關(guān)系最近,其次是十字花科的甘藍和蘿卜SWEET4蛋白,與禾本科的二穗短柄草SWEET4蛋白親緣關(guān)系最遠。AtSWEET4基因啟動子序列中包含核心元件TATA-box、增強子元件CAAT-box、調(diào)控植物生長發(fā)育相關(guān)元件、激素響應(yīng)相關(guān)元件、非生物脅迫響應(yīng)相關(guān)元件和生物脅迫響應(yīng)相關(guān)元件。Psp NPS3121和Pst DC3000均可誘導(dǎo)AtSWEET4基因表達,但表達模式不同:接種Psp NPS3121后6和12 h的AtSWEET4基因表達明顯上調(diào),但至接種后24 h又迅速下降;接種Pst DC3000后AtSWEET4基因表達量逐漸增加。【結(jié)論】AtSWEET4基因的啟動子序列特征及其編碼蛋白結(jié)構(gòu)與其參與植物免疫反應(yīng)密切相關(guān)。
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