番茄SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因的克隆及低温胁迫下的表达分析

作     者：王鹏 田哲娟 赵雪芳 康忱 吴志明 李亚栋 黄冀楠 WANG Peng;TIAN Zhejuan;ZHAO Xuefang;KANG Chen;WU Zhiming;LI Yadong;HUANG Jinan

作者机构：河北省农林科学院经济作物研究所河北石家庄050051 河北省蔬菜工程技术研究中心河北石家庄050051 河北省农林科学院粮油作物研究所河北石家庄050035 

出 版 物：《华北农学报》 (Acta Agriculturae Boreali-Sinica)

年 卷 期：2023年第38卷第2期

页      面：75-84页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 0902[农学-园艺学] 090102[农学-作物遗传育种] 090202[农学-蔬菜学] 

基　　金：河北省农科院基本科研业务费项目(2018050103) 

主　　题：番茄 钙调蛋白 低温 基因克隆 qRT-PCR 表达分析 

摘      要：钙调蛋白是植物体内一种重要的Ca^(2+)受体蛋白,在钙信号途径及抗逆反应中发挥着重要作用。为研究番茄CaM蛋白在低温胁迫下的作用机制,以番茄品种Heinz1706、LA3969、冀粉2号、冀粉3号和农博粉霸15为材料,克隆得到了番茄钙调蛋白基因SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5,并进行序列分析和启动子区顺式作用元件分析;利用qRT-PCR技术分析SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5在不同番茄品种中15,5℃低温胁迫下的表达模式,并结合RNA-seq数据分析组织特异性表达情况。结果显示,SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5的CDS序列均为450 bp,三者相似度为93.63%;所编码的氨基酸序列完全相同,属酸性稳定亲水蛋白,具有典型的CaM蛋白保守结构域。启动子顺式作用元件分析表明,3个基因的启动子区除含有必需的核心元件外,还含有多种生物及非生物胁迫响应元件,并呈现互补模式分布。不同程度低温胁迫表达模式分析表明,15℃胁迫下,SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因在5种番茄材料中的表达模式均呈现出先降低后升高的趋势,其中SlCaM5基因的表达量升高更为显著;5℃胁迫下,SlCaM3、SlCaM4基因的表达水平变化不明显,而SlCaM5基因在处理后期表达量显著升高;表明SlCaM5在低温下维持着CaM蛋白的翻译水平。SlCaM3、SlCaM4和SlCaM5基因在Heinz1706不同组织中的特异性表达情况显示,SlCaM3和SlCaM4在分生组织中具有较高的表达,而SlCaM5基因在不同组织中表达水平差异不明显。