陆地棉干旱胁迫相关基因GhPR-10的克隆及表达分析

病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins,PR)的产生与积累是植物体应对生物或非生物胁迫的主要特征之一,而病程相关蛋白10(PR-10)是这类蛋白家族中的重要成员。该研究在前期蛋白质组学分析的基础上,采用同源克隆法和RACE技术相结合,设计了一对引物,克隆了陆地棉"KK1543"干旱胁迫下差异表达的Gh PR-10。Gh PR-10基因具有一个432 bp的开放阅读框,编码144个氨基酸,预测分子量约为15.6 k D,等电点为4.90。氨基酸序列比对和同源性分析显示Gh PR-10蛋白与其他植物中的PR-10蛋白有较高的一致性,说明该基因在进化过程中是相当保守的。系统进化树分析显示,陆地棉Gh PR-10与海岛棉、雷蒙德氏棉中蛋白的亲缘关系最近。为了研究不同胁迫条件和不同组织器官该基因的表达情况,采用荧光定量PCR技术,研究表明在15%PEG胁迫下,Gh PR-10在根中同时期的表达量大部分都比在茎和叶同时期的表达量要高;Gh PR-10的表达量在3种胁迫下变化趋势整体相似,且都呈现上调表达,干旱和盐胁迫下该基因的表达量在24 h达到最高,4℃低温胁迫下该基因在12 h达到最高。上述实验表明,Gh PR-10基因可能参与棉花防御逆境胁迫机制,为进一步研究Gh PR-10基因功能奠定了一定的基础。