马尾松细胞分裂素羟化酶基因PmCYP735A 克隆与表达分析

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2019-03-14 合作期刊: 《广西植物》

徐梦璇 吴玲 类彦东 徐立安 胥猛

摘要： 细胞分裂素是一类促进细胞分裂与分化的腺嘌呤衍生物，广泛参与植物器官形态建成及胁迫响应。细胞分裂素羟化酶CYP735A 属于细胞色素P450 单加氧酶家族成员，它通过羟基化作用调控植物体内异戊烯基腺嘌呤与反式玉米素的含量水平, 在植物生长发育过程中发挥重要作用。在林木树种中鲜有细胞分裂素羟化酶基因克隆和鉴定的相关报道，该文首次在针叶树种马尾松（Pinus massoniana Lamb.）中采用cDNA 末端快速克隆（RACE）技术克隆并鉴定出1 个CYP735A基因。马尾松CYP735A 基因（PmCYP735A）cDNA 全长为1 744 bp，包括1 647 bp 的开放阅读框，44 bp 的5’端非翻译区和53 bp 的3’端非翻译区。该基因编码蛋白由548 个氨基酸残基组成，其二级结构含有丰富的α-螺旋和无规则卷曲。该基因编码蛋白不含跨膜区域，且无信号肽酶切位点，在第399-406 和475-484 个氨基酸残基存在P450 超家族保守特征序列ETLRLYP（ExxRxxP）和血红素结合区域（Heme-binding region）FSFGPRKCVG（FxxGxRxCxG）。系统进化树分析表明，马尾松PmCYP735A 与水稻、玉米、拟南芥CYP735A 蛋白归属于同一小的进化枝，而可可、毛果杨、麻风树和橡胶树等的CYP735A 同源蛋白相对集中的定位于另一进化分支。实时定量PCR检测发现，PmCYP735A 基因在马尾松根和茎中的表达量显著高于叶，该基因响应外源生长素NAA诱导表达，随着诱导时间呈现出先上升再下降的表达趋势。该研究结果有助于深入探究CYP735A基因家族的生物学功能及其在物种间的表达调控异同，为进一步挖掘马尾松优异基因资源奠定基础。

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