甘蔗(Saccharum spp.hybrids)木菠萝素(Jacalin)基因的克隆及生物信息学分析

木菠萝素(Jacalin)类凝集素(jacalin-related lectins,JRLs)是一类糖结合蛋白,以家族形式存在于植物中并参与各种生物进程,是植物凝集素超家族中的一类新成员.本研究从甘蔗(Saccharum spp.hybrids)叶片全长cDNA文库中克隆了一个甘蔗木菠萝素基因的cDNA全长序列,命名为ScJRL (GenBank登录号为:KT971368).ScJRL全长845 bp,开放读码框长444 bp,共编码147个氨基酸.生物信息学分析显示,ScJRL推导编码的蛋白为稳定亲水性蛋白,分子量为16.15 kD,预测等电点为6.13.采用实时荧光定量PCR技术,对Sc JRL基因在不同浓度以及不同处理时间的非生物胁迫处理下的表达进行了检测.结果显示,ScJRL基因分别受MeJA (100 μmol/L),SA(5 mmol/L)和H2O2 (10 mmol/L)的诱导上调表达,且在处理3h时表达量己达到最高;ScJRL基因还分别受到ABA (100 μmol/L)和NaCl (250 mmol/L)的抑制而下调表达,且二者呈现出相同的表达模式.此外,不同处理的H2O2均诱导ScJRL显著上调表达.当采用中等浓度的外源胁迫处理时,ScJRL对ABA或NaCl应答趋势的一致性,以及ScJRL对SA或H2O2应答趋势的一致性,这说明甘蔗ScJRL基因作为早期响应基因参与了MeJA和SA信号通路介导的甘蔗防御反应.并且该基因经由SA信号通路正向调控参与了甘蔗应答氧化胁迫,在甘蔗应答抗氧化胁迫机制过程中扮演积极的角色.此外,ScJRL还经由ABA信号通路介导参与了甘蔗应答盐胁迫,且与ABA信号呈正相关.