不结球白菜金属硫蛋白基因的克隆及表达分析

摘要

通过 RACE技术,从不结球白菜抗病品种‘苏州青’叶片克隆到金属硫蛋白(metallothionein)基因的全长cDNA序列(BcMT2).序列分析结果表明,BcMT2 基因的 cDNA 全长为 528 bp,其中开放阅读框长度为 243 bp,共编码 80 个氨基酸,相对分子质量为 8.02×103 Da,理论等电点是 4.61.氨基酸同源系统进化分析表明,不结球白菜BcMT2 基因属于Ⅱ类植物MT2 基因家族,且与同科植物的进化关系相近,其中与大白菜第 5 号染色体的基因(Bra029765)相似性最高(100%).qRT-PCR分析表明,BcMT2 基因在不结球白菜叶中表达最强;霜霉病菌诱导后,B c MT 2 基因在抗病品种‘苏州青’中的表达量于 48 h 达到峰值,而在感病品种‘矮脚黄’中的表达量于 72 h达到峰值;盐处理条件下,B c MT 2 基因在抗病品种‘苏州青’中的表达量于 12 h达到峰值,而在感病品种‘矮脚黄’中的表达量于 2 4 h达到峰值;ABA处理下,‘苏州青’中其表达量于 2 4 h达到峰值,且在‘矮脚黄’中B c MT 2 基因的表达趋势与‘苏州青’类似;干旱处理条件下BcMT2 基因的表达在两材料中均受到抑制.BcMT2 原核表达分析发现,在 37 ℃、1.0 mmol·L-1 IPTG诱导 2、4 、6 h后,均检测到了一条蛋白分子质量约为 8×103 Da 的表达特异条带,这与预期融合蛋白的相对分子质量的理论值8.02×103 Da相符.研究表明,不结球白菜B c MT 2 基因在受到生物胁迫和非生物胁迫等逆境条件下均发挥着重要作用,且BcMT2 在大肠杆菌中成功实现融合表达,为进一步进行蛋白水平和转基因功能研究奠定了基础,也为选育高产、优质的不结球白菜新品种提供重要的理论依据.