研究报告

木薯MeUGT85K4 基因的克隆和功能分析  

赵平娟* , 郭鑫 , 林晨俞 , 张秀春 , 王海燕 , 彭明*
中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口, 571101
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 8 篇   
收稿日期: 2020年09月11日    接受日期: 2020年09月18日    发表日期: 2021年08月15日
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摘要

木薯 UDP- 糖基转移酶隶属于糖基转移酶大家族,负责催化糖基化反应,参与木薯亚麻苦苷的合成,在干旱胁迫的木薯叶片中大量累积。为了研究木薯 UDP- 糖基转移酶的功能,本研究从木薯栽培种‘SC124’中克隆了编码其的一个 UDP- 糖基转移酶基因,将其命名为MeUGT85K4。该基因基因组 DNA全长1 604 bp,包含 2个外显子和 1个内含子,CDS区全长为 1 452 bp,氨基酸序列具有氰醇 Beta- 葡糖基转移酶保守结构域。经过 RT-qPCR (Real-time quantitative PCR detecting system)检测发现MeUGT85K4 基因在一年生木薯的根、花、茎和果中高表达,在叶、块根和种子中低表达。MeUGT85K4 基因可响应干旱、脱落酸(ABA)PEG (Polyethylene glycol 6000)处理,且在处理后不同时间的木薯的根和叶中上调表达。通过构建 pGBKT7-MeUGT85K4诱饵载体,从木薯干旱和低温混合库中筛选到 6个与 MeUGT85K4互作的候选蛋白,包括 IAA-amino acid hydrolase ILR-like 6 (MeIL)Mitochondrial transcription termination factor (MeMTERF)Lipid-transfer proteinsfamily (MeLTP)Copper binding proteins (MeCBP)4个已知蛋白和 2个未知蛋白,其中,MeLTP在干旱胁迫条件下的木薯叶片中下调表达,而 MeCBP在干旱胁迫条件下的木薯叶片中上调表达,以上结果表明 MeLTPMeCBPMeUGT85K4可能共同参与木薯干旱响应。本研究为下一步研究木薯抗旱分子机制提供参考依据,为木薯抗旱遗传改良提供新基因资源。

关键词
木薯;MeUGT85K4 基因;功能分析;干旱响应;互作蛋白

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《分子植物育种》印刷版
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