大豆半胱氨酸蛋白酶基因GmCASc的克隆及初步功能分析.pdf

1、質(zhì)核互作雄性不育在作物雜種優(yōu)勢利用中起重要作用，研究其遺傳基礎(chǔ)和機制具有重要的理論和實踐意義。本研究在大豆質(zhì)核互作雄性不育系和保持系的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究基礎(chǔ)上，進一步對差異表達蛋白半胱氨酸蛋白酶進行基因克隆并對其功能進行初步分析，獲得如下結(jié)果：
　　 1.根據(jù)半胱氨酸蛋白酶的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，在大豆基因組數(shù)據(jù)庫中搜索，發(fā)現(xiàn)一個相似性很高的基因，采用PCR技術(shù)擴增得到其全長cDNA，命名為GmCASc，該基因包含一個1101bp的閱讀框，

2、編碼366個氨基酸，推導(dǎo)的GmCASc分子量為40.8kD、等電點為7.49；同源性分析表明GmCASc與毛果楊(Populus trichocarpa,XP_002323761)、葡萄（Vtis vinifera， XP002264984）、蓖麻(Ricinus communis、XP_002525857)和水稻(Oryza sativa Japonica Group, EAZ27173)的CASPASE同源性分別是54％、52％、5

3、6％和44％;生物信息學(xué)分析表明，GmCASc具有CASPASE結(jié)構(gòu)域，屬于胱天蛋白酶亞家族，該蛋白是一個非跨膜的親水蛋白。
　　 2、利用實時熒光定量PCR方法檢測大豆不同組織器官和不同脅迫條件下GmCASc的表達情況，結(jié)果顯示GmCASc在質(zhì)核互作雄性不育系NJCMSlA、NJCMS2A和其相應(yīng)保持系NJCMSlB、NJCMS2B的根、莖、葉、花中都有表達，以莖中基因的相對表達量最高；不育系NJCMSlA花中GmCASc的相

4、對表達量低于保持系NJCMSlB，而不育系NJCMS2A花中GmCASc的相對表達量高于保持系NJCMS2B;GmCASc在葉片中響應(yīng)生物和非生物脅迫的應(yīng)答各不相同，低溫脅迫下，GmCASc表達下調(diào)，鹽脅迫、SMV及機械損傷均引起GmCASc mRNA的累積。
　　 3、應(yīng)用酵母雙雜交系統(tǒng)研究大豆半胱氨酸蛋白酶、V型H+-ATP酶亞基、腺苷酸脫氨酶、寡尿苷酸結(jié)合酶、Cullin、β－香樹素合成酶、MADS-box蛋白、淀粉分枝酶