紫花苜蓿MsTIFY11基因克隆及表达分析

摘要

【目的】克隆分析紫花苜蓿MsTIFY11基因的分子特征,并探讨干旱胁迫、茉莉酸(JA)和盐胁迫对其表达水平的影响,为进一步研究MsTIFY11基因调控苜蓿抗旱性和耐盐性提供参考。【方法】培育草原4号紫花苜蓿幼苗,在45 d时分为对照组及干旱、JA和盐胁迫组,对照组定时补水,在结荚期采集根、茎、老叶、嫩叶、花、荚和种子样品,用于MsTIFY11组织表达特异性分析;干旱胁迫组不浇水,于处理0,2,4,8,12和24 h采集叶片样品;JA胁迫组在植株上喷洒100μmol/L茉莉酸甲酯液,在处理0,1,3,6和12 h采集叶片样品;盐胁迫处理组浇灌250mmol/L NaCl液,在处理0,2,4,8,12和24 h采集叶片样品。PCR克隆MsTIFY11基因,采用生物信息学方法分析基因结构、蛋白质性质以及亚细胞定位。利用RT-qPCR检测不同组织及干旱、盐、JA胁迫下MsTIFY11基因的表达量。【结果】MsTIFY11基因编码区长721 bp,编码240个氨基酸残基,含有TIFY和CCT＿2结构域。氨基酸序列分析表明,MsTIFY11蛋白为不稳定蛋白;同源序列比对和系统发育分析发现,紫花苜蓿与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)、红三叶(Trifolium pratense)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)、豌豆(Pisum sativum)、白车轴草(Trifolium repens)和地三叶(Trifolium subterraneum)的亲缘关系较近。亚细胞定位预测结果显示,MsTIFY11位于细胞核。RT-qPCR分析发现,MsTIFY11基因在各个组织中均有表达,其中在根的表达量最高;在干旱和JA胁迫下苜蓿叶片中MsTIFY11的表达量显著升高,在盐胁迫下其表达量总体呈上升趋势。【结论】MsTIFY11基因的表达受干旱、盐和茉莉酸诱导。

关键词

紫花苜蓿 / TIFY11基因 / 组织表达模式 / 非生物胁迫