马铃薯DREB1转录因子的克隆和植物表达载体构建

摘要

WRKY是DREB/CBF转录因子在植物非生物胁迫响应中起重要的调节作用、激活下游功能基因表达的一类反式作用因子,能增强植物的逆境适应性。本研究以10%的PEG6000胁迫下青薯9号茎段的cDNA为模板,根据马铃薯StDREB1 CDS序列设计特异引物,采用RT-PCR技术克隆了DREB1转录因子,并进行植物表达载体构建。结果表明,DREB1转录因子全长约783 bp,编码框为657 bp,编码218个氨基酸,蛋白质大小为27.6 kD,理论等电点为4.68。利用SWISS-MODEL在线工具和ProtScal对DREB蛋白二级结构和三级结构进行预测及分析,结果表明,DREB1蛋白二级可能为mixed型,平均疏水性为-0.868,是亲水性蛋白,属于非跨膜蛋白、非分泌型蛋白。以2gcc.1.A为模板进行DREB1转录因子的三级结构预测,其AP2结构域非常保守。经NCBI中氨基酸同源序列分析表明,DREB转录因子的核苷酸序列与番茄(Solanum pennellii)的氨基酸序列同源性最高达到88%。通过SacⅠ和XbaⅠ酶切,将StDREB1连接在pBI221-GFP载体上,构建了CaMV35S启动子驱动的DREB1转录因子的植物表达载体StpBI-GFP-DREB1。DREB1转录因子的克隆,为下一步从分子水平上验证其抗旱的生物学功能及提示马铃薯非生物胁迫抗逆机制提供科学依据,为提高马铃薯抗旱分子机制提供新材料。