番茄SlMAPK6基因克隆及其表达特性分析

[目的]克隆番茄促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因SlMAPK6,并分析其在不同非生物胁迫及信号物质处理下的表达模式,为深入探究SlMAPK6基因在番茄逆境响应中调控机制提供理论参考.[方法]采用同源克隆技术从矮番茄中克隆SlMAPK6基因cDNA全长序列,并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR检测矮番茄幼苗在干旱(20％PEG-6000)、盐(300 mmol/L NaCl)及信号物质[0.50 mmol/L水杨酸(SA)和0.10 mmol/L 2,1,3-苯并噻二唑(BTH)]处理下SlMAPK6基因的表达模式.[结果]克隆获得SlMAPK6基因cDNA全长序列为1360 bp,开放阅读框(ORF)为1131 bp,编码376个氨基酸残基,其编码蛋白理论等电点(pI)6.76,不稳定指数44.36,脂肪系数90.00,为不稳定的强脂溶性蛋白,亲水性平均值(GRAVY)-0.396,亲水性氨基酸均匀分布在整个肽链中,故该蛋白为亲水性蛋白;亚细胞定位于细胞核及胞浆质中,无跨膜区,含有36个磷酸化位点,其中丝氨酸(Ser)磷酸位点19个、苏氨酸(Thr)磷酸位点9个.SlMAPK6蛋白二级结构中,α-螺旋占38.03％,延伸链占10.37％,无规则卷曲占51.60％.SlMAPK6蛋白与马铃薯StMAPK4、风铃辣椒CbMAPK4和中华辣椒CcMAPK4蛋白同源性均为99.47％.SlMAPK6和SlMAPK5蛋白的亲缘关系最近,与拟南芥MAPK家族B亚族成员AtMAPK4、AtMPK5、AtMPK11、AtMPK12和AtMPK13蛋白的亲缘关系也较近.经SA、BTH、NaCl和PEG-6000处理后,SlMAPK6基因均出现抑制表达,说明SlMAPK6基因负向调控番茄植株的逆境响应.[结论]SlMAPK6基因可能参与负调控番茄植株的抗病和抗逆胁迫机制.SlMAPK6蛋白通过Ser或Thr磷酸化识别细胞信号的传导功能,在矮番茄逆境胁迫响应中发挥重要作用.