淹水胁迫下‘中山杉406’ThRAP2.1基因的克隆、亚细胞定位与表达分析

摘要

ERF(Ethylene responsive factor)转录因子是植物AP2/EREBP转录因子超家族的一个亚家族,广泛参与植物生长发育及各种逆境胁迫反应的调控,ERF亚家族中的第Ⅶ类成员(ERF-Ⅶs)已被证实是调节低氧相关基因表达和响应水淹胁迫的主要转录因子。本研究从中山杉406(Taxodium‘Zhongshanshan 406’)淹水胁迫下获得的转录组数据中,筛选分离出存在显著差异表达的ERF基因,以中山杉406的根为材料,采用RACE技术克隆获得1个ERF-Ⅶ类基因ThRAP2.1(Gen Bank登录号为KY463469)。生物信息学分析表明,ThRAP2.1全长为1 024 bp,包含735 bp的开放阅读框,编码244个氨基酸,无内含子,蛋白质分子量为27.14 kD,等电点为9.30。原生质体的瞬时表达显示:ThRAP2.1蛋白定位于细胞核。实时荧光定量PCR显示:ThRAP2.1基因的表达量在中山杉406淹水后产生显著差异,全淹及半淹处理下,ThRAP2.1基因在根中的表达量均显著高于对照,在叶中的表达量均显著低于对照。上述实验结果表明ThRAP2.1参与了中山杉406在水淹胁迫响应中的调控,可作为候选基因用于中山杉及其他落羽杉属树木耐水淹机制的研究。