甜瓜自毒相关基因CmGST的克隆及其对自毒胁迫的响应

植物谷胱甘肽硫转移酶基因(GST)在清除生物和非生物胁迫产生的氧化损伤中扮演着重要的角色，为探究GST在根系分泌物介导的甜瓜自毒胁迫中的响应机制，该实验在转录组测序基础上，以甜瓜叶片cDNA为模板，采用RT PCR技术获得了一个根系分泌物介导的甜瓜自毒作用密切相关的GST基因，命名为CmGST(GenBank 登录号：AYU66762.1)；对CmGST基因进行了相关生物信息学分析，同时对自毒胁迫过程中，CmGST的差异表达情况、谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性和谷胱甘肽(GSH)含量进行了相关测定。结果显示：(1)CmGST基因含有完整开放阅读框(ORF)654 bp，编码217个氨基酸；CmGST蛋白为酸性亲水蛋白，且较为稳定，具有GST家族Tau亚家族的2个典型的保守结构域；CmGST蛋白与黄瓜的亲缘关系较近。(2)亚细胞定位结果表明CmGST定位于细胞质中。(3)qRT PCR分析结果表明，CmGST在甜瓜根系和幼苗中均有表达，在正常生长的甜瓜幼苗中表达量相对稳定；自毒胁迫后在叶中的表达先降后升，后期迅速增加；在根系中变化趋势类似，但程度较为缓和。(4)GST活性和GSH含量分析表明，叶片中GST活性变化趋势与CmGST基因表达变化基本吻合；在根系中，GST活性呈现先升再降最后又升高的趋势；随胁迫时间增加，GSH含量在根系和叶片中均都有不同程度的增加，但根部含量低于叶片。研究认为，在自毒胁迫过程中，CmGST基因在甜瓜植株根和叶片均有相应表达水平的变化，参与了对根系分泌物介导的自毒胁迫响应。

Cloning and Expression of CmGST Gene Related to Autotoxicity Stress in Cucumis melo L.