黄瓜脱水素基因CsDHN4的克隆及功能分析

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caiwei39602250
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植物界中的大部分植物均拥有脱水素基因,脱水素是植物抗逆性方面的重要的因素之一。黄瓜是一种重要的蔬菜,有着较高的经济价值,但是在农业生产中经常因为遭受逆境而减产,提高其抗逆能力,对提高黄瓜产量和经济效益都有十分重要作用。本研究以黄瓜全基因组测序为基础,对黄瓜脱水素基因家族进行了生物信息分析;利用RT-PCR对其进行表达分析;并克隆出黄瓜脱水素基因CsDHN4,通过原核表达系统对该基因进行抗逆性功能分析。主要结果如下:1.首次预测了黄瓜脱水素基因家族成员。黄瓜中共有4个脱水素基因,根据在染色体上的位置,将它们分别命名为:CsDHN1、CsDHN2、CsDHN3和CsDHN4,进化分析表明,CsDHN2和CsDHN4亲缘关系最近、CsDHN1和拟南芥脱水素基因AT4G39130亲缘关系近、CsDHN3和小麦脱水素基因Os02g44870亲缘关系较近。2.黄瓜脱水素基因表达具有明显的组织特异性:CsDHN1在根、茎、叶、花和果实中均不表达,CsDHN2、CsDHN3在各个组织均有表达,CsDHN4只在叶片中表达。逆境胁迫表达分析表明,在4种胁迫处理下(高温、低温、盐、干旱),CsDHN4的表达都显著增加,其中在高温下变化最明显。3.用RT-PCR克隆了黄瓜脱水素基因CsDHN4,经酶切、连接和转化成功的构建了p ET32a-CsDHN4表达载体并在BL21中得到高效表达,其表达产物分子量是40 k D左右。经过原核表达分析可知,p ET-CsDHN4最适诱导时间、IPTG浓度和最佳菌液诱导浓度分别是4 h,1 mmol/L,OD600=0.6,CsDHN4融合蛋白主要以可溶性形式存在,并纯化得到了纯度较高的蛋白。4.转化大肠杆菌进行抗逆性分析结果表明,原核表达黄瓜脱水素CsDHN4可以提高大肠杆菌抗逆性。5.对黄瓜脱水素蛋白CsDHN4体外功能分析表明:CsDHN4蛋白在高温处理下对乳酸脱氢酶有一定的保护作用。
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