棉花类表皮特异性分泌糖蛋白基因GhA01EP1的克隆和功能分析

[目的]本研究对类棉花表皮特异性分泌糖蛋白基因GhA01EP1的克隆及功能分析,为进一步了解胞外蛋白抵抗环境胁迫的调控机制提供了基础.[方法]利用同源克隆法获得了冀2658中GhA01EP1的序列,通过实时定量聚合酶链式反应检测GhA01EP1基因的组织表达及干旱胁迫前后表达变化.对GhA01EP1蛋白的理化性质、结构、亚细胞定位等进行了生物信息学分析.用烟草瞬时转化试验对GhA01EP1蛋白进行亚细胞定位.利用农杆菌蘸花法获得转基因拟南芥,并对转基因植株进行抗旱鉴定.[结果]将克隆到的与抗旱相关的类表皮特异性分泌糖蛋白基因命名为GhA01EP1,位于A01号染色体.该基因无内含子,开放阅读框长1371bp,编码456个氨基酸,包含B-lectin、Plant PAN/APPLE-like 2个结构域.GhA01EP1基因在根、茎和叶片中均有表达,在根中表达量最高.KEGG通路分析发现,GhA01EP1参与甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢以及苯丙氨酸代谢的可信度较高.烟草瞬时转化试验结果显示,GhA01EP1蛋白为分泌蛋白.抗旱鉴定发现,与野生型相比,转基因拟南芥在干旱胁迫下长势好、根系长、胁迫复水后恢复能力强.[结论]GhA01EP1基因在棉花和拟南芥抗旱中起积极作用.