王明¹ , 谢洁¹ , 丁红映¹ , 熊兴耀³ , 王万兴³ , 秦玉芝^1,2

1 湖南农业大学园艺园林学院, 长沙, 410128; 2 湖南农业大学, 南方粮油作物协同创新中心, 长沙, 410128; 3 中国农业科学院蔬菜花卉研究所, 北京, 100081
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《分子植物育种》印刷版, 2019 年, 第 17卷, 第 2 篇   
收稿日期: 2018年09月06日    接受日期: 2018年10月19日    发表日期: 2019年10月17日

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为了探究马铃薯脯氨酸转运蛋白在逆境下的功能，以马铃薯 GS393 (Solanum commersonii-LZ3.4-Wisconsin, United States)为试验材料，采用 PCR 的方法，克隆得到 2 个脯氨酸转运蛋白基因分别命名为stuProT1 和 stuProT2，它们的开放阅读框长度分别为 504 bp 和 600 bp，分别编码 189 个和 199 个氨基酸。系统进化树分析结果表明，这 2 个蛋白和番茄 ProT 蛋白具有高度同源性。实时荧光定量 PCR 表明，stuProT1和 stuProT2 基因在 GS393 不同组织(根, 茎, 叶, 匍匐茎和块茎)中均有表达，其中根和茎的表达量较高。qPCR 分析这 2 个基因在不同激素、重金属、低温、干旱和盐胁迫下的表达情况。分析结果表明：ABA 抑制stuProT1 和 stuProT2 基因表达(36 h 内)；2 个基因分别在 GA3、IAA、6-BA 处理的 2 h、8 h、24 h 出现诱导表达峰值。供试重金属都能诱导 2 个基因的表达，其中 Al、Cd、Hg 处理 48 h 内始终处于上调水平，不同处理诱导表达峰值出现时间不同；Cu 处理下 2 h 时出现表达峰值，其他时间回调。stuProT1 和 stuProT2 基因对PEG-6000 处理十分敏感，处理时间内始终高水平表达。NaCl 处理 2~8 h 内出现高水平表达，之后回调。4℃和 -4℃处理下 2 个基因都表现为先下调后回升的特点。综合分析表明 stuProT2 比 stuProT1 在各种胁迫条件下的响应更强烈。本研究弄清了在非生物胁迫下，ProT 是脯氨酸高度选择的运输的转运体。

马铃薯 GS393；脯氨酸转运蛋白；基因克隆；表达分析；非生物胁迫