生菜Ls PHYB可变剪接体的克隆与高温诱导表达模式

摘要

【目的】光敏色素B(phytochrome,PHYB)是光和温度的受体。通过克隆光敏色素B基因(PHYB)可变剪接体并分析其在高温诱导下的表达模式,探究LsPHYB可变剪接体在生菜响应环境高温中的生物学功能,为培育耐热性生菜提供理论依据。【方法】采用生物信息学方法在生菜的基因组数据库搜索获得LsPHYB的cDNA序列的相关信息;对克隆得到的3个可变剪接体LsPHYB1、LsPHYB2和LsPHYB3进行多序列比对、可变剪接方式分析及系统进化树分析;通过在线软件预测PHYB1、PHYB2和PHYB3蛋白分子量、等电点和亲水性、疏水性等蛋白质理化性质,并通过生物信息学软件预测三者的二级结构、三级结构和保守结构域;采用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测PHYB1、PHYB2和PHYB3在高温处理后的表达特征。【结果】克隆获得的生菜LsPHYB的3个可变剪接体LsPHYB1、LsPHYB2和LsPHYB3的CDS长度分别为3509、3877和2690 bp,编码氨基酸长度分别为1094、960和853 aa。其中LsPHYB1发生可变3′端位点和外显子跳跃类型可变剪接,LsPHYB2发生选择性保留polyA尾和内含子保留型可变剪接,LsPHYB3发生外显子跳跃类型可变剪接。保守结构域分析表明PHYB2的N端缺少PAS和PHY功能域;PHYB3的N端缺少PAS和PHY功能域,C端缺少HisKA功能域;系统进化树分析表明,3个可变剪接体聚为一支。qRT-PCR分析表明在高温处理第1天,LsPHYB3的表达量最高;在高温处理第5—9天,LsPHYB2的表达量高于LsPHYB1和LsPHYB3;在高温处理第11天,LsPHYB1的表达量高于LsPHYB2和LsPHYB3,处理11 d内三者表达量达到峰值的时间不同。【结论】高温下生菜LsPHYB的转录本存在3个可变剪接体LsPHYB1、LsPHYB2和LsPHYB3。LsPHYB3在高温处理前期高表达,LsPHYB2、LsPHYB1分别在高温处理中期、后期高表达,推测生菜3个LsPHYB可变剪接体在抗高温胁迫中发挥不同的作用。