白桦BpHO基因非生物胁迫及信号诱导的表达模式分析.pdf

第37卷摇 第11期 北 京 林 业 大 学 学 报 Vol.37,No.11 2015年11月 JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITY Nov. ,2015 鄄鄄 DOI:10.13332/ j.1000 1522 白桦BpHO基因非生物胁迫及信号诱导的表达模式分析 周摇 姗摇 李思达摇 董摇 恒摇 詹亚光摇 曾凡锁 (东北林业大学生命科学学院) 摘要:血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)是一种普遍存在的敏感的和高活性的血红素分解代谢过程中的限速酶。 本文揭示了白桦BpHO在非生物胁迫及信号诱导调控的表达特征,为该基因在白桦中代谢调控功能的研究奠定基 础。 通过前期研究获得了白桦HO基因,命名为BpHO,应用生物信息学软件分析了白桦BpHO基因的分子结构特 征,利用重金属镉(Cd)、盐(NaCl)以及4 益低温进行非生物胁迫处理,利用硝普钠(SNP)和水杨酸(SA)进行信号 诱导,分析BpHO的表达特征。 生物信息学分析表明该基因全长855bp,含有完整的开放读码框,编码284 个氨基 酸(Genebank登录号:KJ197335)。 BpHO为不稳定类疏水性蛋白,不存在信号肽,也不具有跨膜能力,琢鄄螺旋、延伸 链、无规则卷曲分布于整个蛋白。 分子进化分析结果表明,白桦BpHO基因与葡萄的遗传距离较近,说明二者亲缘 关系较近;与大豆、菜豆、豌豆的遗传距离较远,说明其亲缘关系较远。 非生物胁迫结果表明,BpHO基因的表达水 平随非生物胁迫处理时间的不同而上下波动,但在处理6h后BpHO基因对4种非生物胁迫处理都上调表达,说明 BpHO基因对非生物胁迫具有响应。 信号诱导结果表明,外源NO调节了BpHO基因的转录表达,调控血红素加氧 酶的合成。 SA也参与了BpHO基因的信号调控。 盐、低温、重金属镉胁迫均能促进 BpHO 的表达,但响应模式 不同。 关键词:白桦;BpHO;生物信息学分析;非生物胁迫 鄄鄄 鄄鄄 鄄鄄 中图分类号:S718郾46;S792郾153;Q943郾2摇 摇 文献标志码:A摇 摇 文章编号:1000 1522(2015)11 0069 07 ZHOU Shan;LI Si鄄da; DONG Heng;ZHAN Ya鄄guang;ZENG Fan鄄suo.Analysis of the expression patterns of BpHO gene induced by abiotic stress and signal in birch. Journal of Beijing Forestry 鄄鄄 University (2015)37(11)69 75 [Ch,24 ref.] College of Life science,Northeast Forestry University,Harbin,Heilongjiang,150040,P.R. China; Heme oxygenase (HO) is the rate鄄limiting enzyme in the process of heme catabolism which is ubiquitous,sensitive, and highly active . This paper reveals the BpHO expression pattern in signal induction and regulation of secondary metabolism,in an attempt to lay the foundation