陆地棉GhLEA3基因的克隆及其响应低温胁迫表达分析

摘要

[目的]本研究旨在探索棉花GhLEA3基因的结构特征及其在低温胁迫下的表达模式,研究其抗逆功能.[方法]利用同源序列克隆法在陆地棉中克隆GhLEA3;采用生物信息学方法分析其蛋白质性质,构建系统进化树.采用In-Fusion连接技术构建融合蛋白表达载体35S∷GhLEA3-GFP并进行亚细胞定位;在棉花三叶期进行叶片低温表达分析;采用农杆菌介导的花序浸染法将GhLEA3基因转入拟南芥;对T3转基因拟南芥种子进行4℃低温萌发试验;低温处理后测转基因拟南芥叶片的电导率.[结果]GhLEA3基因编码序列全长1218 bp,编码405个氨基酸;GhLEA3蛋白含有4个功能结构域PF02987.陆地棉GhLEA3与拟南芥AtLEA3氨基酸序列之间相似性为52.6％.GhLEA3蛋白可能定位在液泡和小泡中.GhLEA3基因在低温处理的棉花叶片中上调表达.T3转基因拟南芥低温萌发率显著高于野生型,低温处理后转基因拟南芥叶片电导率显著低于野生型.[结论]陆地棉GhLEA3属于典型的LEA3家族成员,与拟南芥AtLEA3亲缘关系最近;该基因响应低温胁迫,可能在抗冷中起重要作用.