玉米蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因zmerd6 cdnas的克隆與逆境條件下的表達(dá)

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1、作物學(xué)報(bào)ACTAAGRONOMICASINICA2009,35(8):1410?1417http://www.chinacrops.org/zwxb/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2009.01410玉米蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因ZmERD6cDNAs的克隆與逆境條件下的表達(dá)1,22,3,**1,*2222,*馬小龍劉穎慧袁祖麗石云素宋燕春王天宇黎裕123河南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,河南鄭州450002;中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,北京100081;河北北方

2、學(xué)院,河北張家口075000摘要:在前期的研究中發(fā)現(xiàn)一個(gè)玉米苗期早期應(yīng)答干旱的EST序列,與擬南芥ERD6序列同源性較高。本研究應(yīng)用電子克隆與同源克隆技術(shù)分離出這個(gè)基因,并命名為ZmERD6。研究表明ZmERD6具有大小兩個(gè)轉(zhuǎn)錄本,分別被命名為ZmERD6-L和ZmERD6-S。ZmERD6-L開放閱讀框1515bp,編碼505個(gè)氨基酸,ZmERD6-S開放閱讀框1386bp,編碼463個(gè)氨基酸。序列分析表明,ZmERD6-L和ZmERD6-S蛋白結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)MFS(majorfacilitatorsuper-family)結(jié)構(gòu)域,屬于MFS家族的蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)子(sugar

3、transporter)亞族。跨膜結(jié)構(gòu)預(yù)測表明兩個(gè)蛋白都具有多個(gè)跨膜區(qū),ZmERD6-L蛋白含12個(gè)而ZmERD6-S含11個(gè)跨膜區(qū)。利用半定量RT-PCR分析ZmERD6在ABA、干旱、鹽和冷脅迫處理以及不同組織中的表達(dá)情況,表明ZmERD6基因在不同脅迫下能被誘導(dǎo)表達(dá),在不同組織中表達(dá)有差異。通過在玉米基因組數(shù)據(jù)庫中的查詢和比對(duì)獲得ZmERD6基因上游2.5kb的序列,生物信息學(xué)預(yù)測表明該序列具有啟動(dòng)子的核心序列及上游增強(qiáng)子序列、抑制子序列,同時(shí)還具有冷、茉莉酸甲酯等激素調(diào)控序列。關(guān)鍵詞:ZmERD6;蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白;啟動(dòng)子;基因表達(dá);玉米CloningofcDNAsf

4、oraNovelSugarTransporterGene,ZmERD6,fromMaizeandItsExpressionAnalysisunderAbioticStresses1,22,3,**1,*222MAXiao-Long,LIUYing-Hui,YUANZu-Li,SHIYun-Su,SONGYan-Chun,WANGTian-Yu,2,*andLIYu12CollegeofLifeScience,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450002,China;InstituteofCropSciences,ChineseAc

5、ademyofAgricultural3Sciences,Beijing100081,China;HebeiNorthUniversity,Zhangjiakou075000,ChinaAbstract:Droughtisoneofthemostimportantlimitingfactorsforcropyieldinthemajorityofagriculturalregionsaroundtheworld.Plantsrespondtodroughtstressatphysiological,cellularandmolecularlevels.Carbohydra

6、tesubstancesasanutrientandsignalsubstancesplayanimportantroleinplantsthroughoutthelifecourse.Carbohydratehasavarietyoffunctions,suchaspro-vidingenergyforthecelllife,aframeworkforproteinsandnucleicacidmolecules,andrawmaterialsfornewcells,regulatingosmoticallyinplantstoenhancetolerance,acti

7、vatingdifferentsignaltransductionpathwaysandinhibitionoractivationofcertainplantgeneswhichregulatemanyphysiologicalprocesses.PreviousstudiesreportedthatERD6isasugartransporterwhichwidelyexistsinplants,belongingtoMajorFacilitatorSuper-family(MFS)whichhasatypicalstruc