掌叶大黄RpNAC1基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

作     者：梁小燕 李元敏 李依民 李慧 杜鹃 张明英 高静 彭亮 张岗 LIANG Xiao-yan;LI Yuan-min;LI Yi-min;LI Hui;DU Juan;ZHANG Ming-ying;GAO Jing;PENG Liang;ZHANG Gang

作者机构：陕西中医药大学药学院陕西省秦岭中草药应用开发工程技术研究中心陕西西安712046 

出 版 物：《中草药》 (Chinese Traditional and Herbal Drugs)

年 卷 期：2021年第52卷第23期

页      面：7302-7308页

核心收录：

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(82104334) 陕西中医药大学校级课题(2020PG29) 陕西中医药大学新进博士科研启动经费(104080001) 陕西中医药大学学科创新团队项目(2019-QN01) 中央本级重大增减支项目(2060302)。 

主　　题：掌叶大黄 NAC转录因子 基因克隆 表达模式 激素 

摘      要：目的克隆掌叶大黄Rheumpalmatum转录因子基因Rp NAC1,进行生物信息学、亚细胞定位及表达模式分析。方法根据转录组中一个NAC unigene,利用RT-PCR克隆开放阅读框(open reading frame,ORF)。通过生物信息软件预测基因编码蛋白的理化性质、结构域等分子特征。采用DNAStar 6.0和MEGA 7.0分别进行氨基酸序列比对和进化分析。构建绿色荧光蛋白(GFP)融合表达载体,以农杆菌侵染烟草叶片的瞬时表达法分析亚细胞定位。运用q RT-PCR检测基因表达模式。结果分离到Rp NAC1基因,ORF(1269 bp),编码一个由422个氨基酸组成的蛋白质,相对分子质量47070,等电点5.80,包含一个保守NAC结构域(32~181),与多种植物NAC蛋白一致性较高(62.42%~88.7%),聚在植物NAC分子进化树的NAC2分支,与甜菜NAC(XP;10694507)亲缘关系较近。Rp NAC1-GFP融合蛋白定位在烟草细胞核内。Rp NAC1基因在一年生植株根中表达量最高,根茎中表达量最低,相对表达量分别为叶中的5.37、0.012倍;该基因响应200μmol/L赤霉素(gibberellin,GA3)处理后在24 h内总体上调,200μmol/L茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)处理1 h和12 h基因显著上调,200μmol/L水杨酸(salicylic acid,SA)处理12 h显著诱导基因表达,200μmol/L脱落酸(abscisic acid,ABA)处理抑制基因表达,200μmol/L乙烯(ethylene,ET)处理未见明显变化。结论获得掌叶大黄Rp NAC1基因序列及表达特征,为进一步研究其在蒽醌类成分合成与积累中的转录调控作用提供支撑。