江西铅山红芽芋TIFY 9基因克隆与功能分析  

Cloning and functional analysis of TIFY 9 gene in Colocasia esculenta L.Schott var.cormosus‘Hongyayu’in Jiangxi Province

作　　者：赵红[1,2,3,4] 邓雨晴 曾淑琴 曾荧 张彩霞 张慧博 张丽佳 张玲 张妮 尹明华 Zhao Hong

机构地区：[1]上饶师范学院生命科学学院,江西上饶334001 [2]上饶市药食同源植物资源保护与利用重点实验室,江西上饶334001 [3]上饶市薯芋类作物种质保存与利用重点实验室,江西上饶334001 [4]上饶农业技术创新研究院,江西上饶334001

出　　处：《江苏农业科学》2022年第5期41-49,共9页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：国家自然科学基金(编号:32060092、31960079);2021年度江西省教育厅科学技术研究项目(编号:GJJ211729);上饶市科技局平台载体建设项目(编号:2020I001、2019I017)。

摘　　要：为了深入探究江西铅山红芽芋TIFY 9基因的功能,通过江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库筛选到江西铅山红芽芋TIFY 9基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆该基因,并采用生物信息学方法、转基因瞬时表达和实时定量PCR进行序列分析、亚细胞定位、器官表达分析和功能分析。结果表明:江西铅山红芽芋TIFY 9基因cDNA总长度为522 bp,G+C含量为58.62%;由174个氨基酸组成,分子量19073.87 u,等电点9.30,为亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋(31.61%)、β-片层(12.64%)、无规则卷曲(55.75%)构成,三级结构为单体;主要存在细胞核中;在进化上与Colocasia esculenta(芋)的亲缘关系较近,与Colocasia esculenta(芋)hypothetical protein Taro_030839(MQL98131.1)在进化上具有最高的亲缘关系。江西铅山红芽芋TIFY 9蛋白具有典型植物TIFY 9的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种同源性高达100%,在进化上高度保守。烟草叶片亚细胞定位分析表明,TIFY 9定位于细胞质和细胞核中。实时定量PCR结果显示,TIFY 9基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在江西铅山红芽芋不同组织部位均有表达,且在叶中和球茎膨大初期表达量最高。在烟草花叶病毒胁迫下,与TIFY 9非转基因烟草相比较,TIFY 9转基因烟草的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭系数(q_(P))及电子传递效率(ETR)显著增加,而非光化学淬灭系数(NPQ)显著下降,表明TIFY 9基因响应病毒胁迫应答可能是依赖光合作用的提高。

关 键 词：江西铅山红芽芋 TIFY 9基因 基因克隆 功能分析 转基因表达 

分 类 号：S632.301[农业科学—蔬菜学]