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葡萄转录因子VvERF2耐盐功能鉴定

2024-01-16分类号:S663.1

【作者】代瑛姿   郭宏扬   杨志峰   王宪璞   许丽丽
【部门】石河子大学农学院/特色果蔬栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室  
【摘要】【目的】对葡萄转录因子VvERF2进行蛋白质生物信息学分析,利用基因克隆、同源遗传转化技术,探索该转录因子在葡萄愈伤组织盐胁迫下的功能,为进一步研究AP2/ERF超家族对葡萄的作用机理提供参考。【方法】借助NCBI-Blast(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)等在线数据库工具对VvERF2蛋白进行生物信息学分析;以‘无核白’葡萄(Vitis. vinifera L.)愈伤组织为材料,构建葡萄VvERF2同源遗传转化体系,结合生长量、总糖、总酸等理化指标鉴定转基因愈伤组织表型;设定不同盐浓度梯度,通过游离脯氨酸、抗氧化酶活性等生理指标鉴定转基因愈伤组织耐盐功能。【结果】对VvERF2及一致性最高的7个直系同源蛋白序列进行生物信息学分析,发现VvERF2编码240个氨基酸,与番茄、无花果氨基酸序列高度相似,蛋白同源性分别为78%和67%。8种不同物种的氨基酸残基数为240—348个,分子量为26.43—38.60 kDa,理论等电点在5.54—8.68,脂肪氨基酸指数均大于66%,均属于不稳定性蛋白;不同物种氨基酸序列理化性质存在差异较大。此外,VvERF2启动子存在多种与脱落酸等激素及MYB等转录因子相关的顺式作用元件。VvERF2具有组织表达特异性,在愈伤组织中表达水平最低,且受外源盐胁迫诱导显著上调(为对照组的3倍)。转基因结果表明,VvERF2在葡萄愈伤组织中过量表达后,生长量、总酸、总酚含量及DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼,1,1-Diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine)等抗氧化活性均显著升高,不同浓度外源NaCl处理后,转基因愈伤组织总蛋白、游离脯氨酸等含量均高于野生型愈伤组织。【结论】VvERF2过量表达促进葡萄愈伤组织生长量和次生代谢产物相关物如酚类物质的含量积累,从而提高葡萄耐盐性。
【关键词】葡萄  VvERF2  盐胁迫  功能鉴定
【基金】国家自然科学基金(32260722);; 石河子大学青年创新培育人才支持计划(KX03090305);石河子大学高层次人才科研启动项目(2022ZK014)
【所属期刊栏目】中国农业科学
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