丹参Sm14-3-3蛋白基因克隆、诱导模式及原核表达分析

摘要

14-3-3蛋白是植物体内一类重要的调控蛋白,对植物的生长发育及生物和非生物胁迫都具有重要的调控作用。该研究利用酵母双杂交从药用植物丹参cDNA文库中筛选并克隆到1个编码14-3-3蛋白基因(GenBank登录号为OM683281),该基因开放阅读框(ORF)由780 bp组成,编码259个氨基酸。生物信息学分析预测该蛋白的分子式为C_(1287)H_(2046)N_(346)O_(422)S_(9),相对分子质量29.4 kDa,不含信号肽,为非跨膜蛋白。通过基因同源序列比对及进化树分析,证明该基因确实属于14-3-3蛋白家族,与拟南芥、水稻中的14-3-3蛋白基因家族亲缘关系较近。将丹参14-3-3基因构建到原核表达载体pGEX-4T-1上,在大肠杆菌BL21中,成功表达出重组蛋白。实时荧光定量PCR检测,确定该基因在丹参根、茎、叶、花不同组织部位中表达,叶中表达量最高,茎中次之,花中的表达量最低。15%PEG模拟干旱、植物激素水杨酸、茉莉酸甲酯和乙烯利诱导丹参植株,14-3-3基因表达水平在诱导的早期出现峰值,表明该基因能够快速响应干旱等非生物胁迫和水杨酸、茉莉酸、乙烯等植物激素处理。为后续研究14-3-3蛋白调控丹参酮生物合成及响应生物和非生物胁迫的分子机制奠定基础。