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紫苏茉莉酸羟基甲基转移酶基因PfJMT的克隆及表达分析

白辉扬; 鲁庚; 陆俊杏; 管丽; 唐鑫; 张涛 重庆师范大学生命科学学院; 重庆401331
紫苏   茉莉酸羟基甲基转移酶   茉莉酸甲酯   种子发育   荧光定量pcr  

摘要:[目的]茉莉酸羟基甲基转移酶(jasmonic acidc arboxyl methyltransferase,JMT)是植物茉莉酸甲酯生物合成的关键酶,通过克隆紫苏JMT,并研究其在不同胁迫下和种子不同发育时期的表达模式,为研究JMT在植物防御和种子发育中的作用提供理论依据。[方法]根据紫苏种子转录组测序结果设计引物,从紫苏中克隆得到紫苏茉莉酸羟基甲基转移酶基因的DNA和cDNA序列,命名为PfJMT,通过生物信息学分析该基因的结构、稳定性、亲水性、亚细胞定位及保守结构域等,利用系统进化树分析PfJMT和其他物种JMT蛋白的进化关系。取开花期的紫苏根、茎、叶、花等组织用于组织特异性表达分析。取开花后5、10、15、20、25和30d的种子用于JMT在种子不同发育时期表达模式的研究。用25μmol·L^-1茉莉酸甲酯(methy ljasmonate,MeJA)和1mmol·L^-1水杨酸(salicylic acid,SA)喷洒处理具有4片真叶的紫苏幼苗并浇灌根部,分别于处理0、2、4、8、16、24和48h后取样,研究JMT在不同胁迫下的表达模式。[结果]PfJMT的ORF长1050bp,编码349个氨基酸。生物信息学分析表明,PfJMT为不稳定的亲水蛋白,亚细胞定位于细胞质,含有一个甲基转移酶-7(Methyltransf-7)保守结构域。通过与其他物种的JMT蛋白多序列比对发现,紫苏JMT和丹参JMT的序列一致度最高,为80.5%,和水稻的序列一致度最低,为36.8%。在对多种不同植物基于JMT蛋白构建系统进化树的分析中发现紫苏和拟南芥、丹参等双子叶植物亲缘关系较近,而与建兰、水稻等单子叶植物亲缘关系较远,说明JMT在单子叶和双子叶植物的进化过程中可能存在较大的差异。荧光定量PCR结果表明,PfJMT在紫苏根和茎中的相对表达量最低,叶和花中的相对表达量比根和茎中略高,在开花后5d的种子中的表达量最高,并且随着种子的发育表达逐渐下调,说明JMT在种子发育中起着重要作用。在使用外源MeJA和SA处理的�

简介:《中国农业科学》(半月刊)创刊于1960年,由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院;中国农学会主办,CN刊号为:11-1328/S,自创刊以来,颇受业界和广大读者的关注和好评。

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