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滇水金凤耐铜相关基因CAX3和CCS的克隆及表达分析
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作者 谭弋 张晓丽 +5 位作者 赵潞秋 李凡 石万磊 梁光容 黄海泉 黄美娟 《山东农业科学》 北大核心 2024年第10期10-17,共8页
植物CAX(Ca2+/H+反向转运蛋白)和CCS(铜锌超氧化物歧化酶铜伴侣蛋白)分别是重要的液泡膜转运蛋白和铜伴侣蛋白,通过不同机制在缓解重金属胁迫中发挥着重要作用。本课题组前期研究发现滇水金凤(Impatiens uliginosa)对铜胁迫具有很好的... 植物CAX(Ca2+/H+反向转运蛋白)和CCS(铜锌超氧化物歧化酶铜伴侣蛋白)分别是重要的液泡膜转运蛋白和铜伴侣蛋白,通过不同机制在缓解重金属胁迫中发挥着重要作用。本课题组前期研究发现滇水金凤(Impatiens uliginosa)对铜胁迫具有很好的耐受性,并通过转录组测序筛选出耐铜相关基因。在此基础上,本研究以野生滇水金凤为材料,通过RT-PCR技术克隆获得耐铜相关基因CAX3和CCS,分别命名为IuCAX3和IuCCS,其cDNA序列长度分别为1320 bp和975 bp,分别编码439个和324个氨基酸。生物信息学分析结果表明,IuCAX3为不稳定蛋白,具有caca2超家族的保守结构域,定位在质膜、液泡上;IuCCS为稳定蛋白,具有PLN02957超家族的保守结构域,定位在叶绿体上。系统进化分析结果显示,IuCAX3和IuCCS均与喜马拉雅凤仙花的相应基因聚为一支,相似性分别为98.18%和89.81%。通过设置不同的铜处理浓度(0、5、10、15、20、25 mg·L^(-1))研究了IuCAX3和IuCCS基因在滇水金凤叶片中的表达情况,qRT-PCR分析结果表明,铜处理能诱导两个基因大幅上调表达,且铜浓度为15 mg·L^(-1)时的上调幅度最大,并均在处理12 d达到最高水平;随处理时间延长,IuCAX3的表达量先升高后降低,IuCCS的表达量在铜浓度不高于15 mg·L^(-1)时呈先升后降再升的趋势,但当铜浓度高于15 mg·L^(-1)后则呈先升后降的趋势,而且铜处理下IuCCS的表达水平明显高于IuCAX3,因此推测IuCAX3基因主要在铜胁迫前期起作用,而IuCCS基因在铜胁迫后期仍发挥重要作用。本研究结果可为深入研究滇水金凤耐铜分子机制提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 滇水金凤 cax3基因 CCS基因 铜胁迫 基因克隆 生物信息学分析 表达分析
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