花生胚胎发育晚期丰富蛋白基因AhLEAL的克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

摘要

低温、高盐和干旱等非生物胁迫严重影响花生的生长和产量,而花生中有关非生物胁迫的研究及抗性基因的挖掘较少.胚胎发育晚期丰富蛋白(Late embryogenesis abundant,LEA)是一类亲水性蛋白,其功能主要是参与调控植物应答脱水相关的非生物胁迫包括耐盐、抗旱和抗冻等.本研究以花生品种花育33号为试验材料,根据cDNA文库中已知的胚胎发育晚期丰富蛋白基因全长序列设计引物,通过RT-PCR克隆到该基因.该基因全长为555 bp,开放阅读框为291bp,编码97个氨基酸.核苷酸序列比对表明,该基因与花生中已注册基因AhARG2(XM_016113504)同源性为100％,与AhLEA6-1 (HM543588)同源性为99％.蛋白序列比对分析表明,该基因编码的蛋白与Genbank上已经注册的沙冬青(Ammopi ptanthus mongolicus)、牧豆树(Prosopis juli flora)和柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)等植物中的胚胎发育晚期丰富蛋白同源性达到近65％.我们将该基因命名为AhLEAL(Arachis hypogaea Late Embryogenesis Abundant Like).预测该基因编码的蛋白可能定位于细胞液、线粒体、内质网和叶绿体中.荧光定量PCR结果显示,AhLEAL在花生叶片和根中的表达受低温和高盐胁迫的强烈诱导,在根中受干旱胁迫的强烈诱导,说明该基因可能参与了花生对三种非生物胁迫的适应性调控;此外,AhLEAL在花生叶片和根中的表达也明显受ABA的诱导,说明该基因对花生逆境胁迫的调控可能是以依赖ABA的方式进行的.