鷹嘴豆鋅指蛋白基因ZF1、ZF2及ZF3的克隆與表達分析.pdf

1、鷹嘴豆在豆科植物中居第三位，是世界上栽培面積較大的食用豆類之一。鷹嘴豆的根系發(fā)達，主根入土深度可達二米，故很耐旱。由于其在分類學(xué)上接近于模式豆科植物苜蓿，并且能夠在相對含水量較低的土壤中生長，鷹嘴豆有它特有的優(yōu)勢用來研究植物如何響應(yīng)干旱脅迫。轉(zhuǎn)錄調(diào)控是植物生長發(fā)育、逆境反應(yīng)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、抗病性等一系列基因表達的最主要調(diào)控形式，轉(zhuǎn)錄因子是參與基因轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控過程的重要因子。鋅指蛋白正是作為真核生物中普遍存在的轉(zhuǎn)錄因子來調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。

2、>　　 本實驗室在前期工作中，構(gòu)建了受干旱脅迫的鷹嘴豆品種XJ209幼苗葉片cDNA文庫。本研究利用RACE技術(shù)從鷹嘴豆cDNA文庫中克隆到三個鋅指蛋白基因，并對目的基因進行了初步的生物信息學(xué)分析和轉(zhuǎn)錄水平的表達譜分析，旨在為進一步揭示鷹嘴豆鋅指蛋白在植物的生長發(fā)育及其在逆境信號傳導(dǎo)中的作用奠定理論基礎(chǔ)。
　　 ZF1基因的開放閱讀框（ORF）由735bp組成，編碼一條244個氨基酸殘基的多肽，含有兩個典型的Cys2/His2

3、鋅指結(jié)構(gòu)。其理論上的等電點為8.58，分子量為26.33kD。該基因的氨基酸序列含有一個可能的核定位型號，同時農(nóng)桿菌介導(dǎo)的洋蔥表皮細胞GFP瞬時表達實驗表明：ZF1蛋白定位于細胞核內(nèi)。半定量RT-PCR分析表明，ZF1在鷹嘴豆的根、莖、葉、花、幼莢和幼胚中均有表達。在發(fā)芽過程中，ZF1的表達呈現(xiàn)一個先下降后上升的趨勢。半定量RT-PCR和實時熒光定量PCR檢測結(jié)果顯示：ZF1受高溫、干旱、6-芐基腺嘌呤（6-BA）、脫落酸（ABA）、乙

4、烯利（Et）、赤霉素（GA3）、吲哚-3-乙酸（IAA）、茉莉酸甲酯（MeJA）、水楊酸（SA）和氧脅迫誘導(dǎo)。這些結(jié)果表明，ZF1基因可能作為一個核調(diào)控因子參與植物的生長代謝以及多種生物與非生物脅迫的應(yīng)答。
　　 ZF2基因的開放閱讀框（ORF）由699bp組成，編碼一條232個氨基酸殘基的多肽，含有兩個典型的Cys2/His2鋅指結(jié)構(gòu)。其理論上的等電點為8.65，分子量為25.30kD。半定量RT-PCR分析表明，ZF2在鷹嘴

5、豆的根、莖、葉、花、幼莢和幼胚中均有表達。在發(fā)芽過程中，抑制了該基因的表達。半定量RT-PCR和實時熒光定量PCR檢測結(jié)果顯示：ZF2受干旱、高溫、高鹽、氧脅迫、脫落酸（ABA）、水楊酸（SA）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）、乙烯利（Et）和吲哚-3-乙酸（IAA）誘導(dǎo)。這些結(jié)果表明，ZF2基因可能參與植物的生長代謝以及多種生物與非生物脅迫的應(yīng)答。
　　 ZF3基因的開放閱讀框（ORF）由1158bp組成，編碼一條385個氨基酸殘

6、基的多肽，含有兩個典型的CCCH鋅指結(jié)構(gòu)。其理論上的等電點為6.64，分子量為42.90kD。半定量RT-PCR分析表明，ZF3在鷹嘴豆的根、莖、葉、花、幼莢和幼胚中均有表達。在發(fā)芽過程中，抑制了該基因的表達。半定量RT-PCR和實時熒光定量PCR檢測結(jié)果顯示：ZF3受干旱、低溫、高鹽、氧脅迫、6-芐基腺嘌呤（6-BA）、水楊酸（SA）、脫落酸（ABA）、乙烯利（Et）、吲哚-3-乙酸（IAA）和茉莉酸甲酯（MeJA）誘導(dǎo)，而高溫處理則