芹菜热激转录因子基因AgHSFB2的克隆及不同温度处理下的表达响应

摘要

[目的]热激转录因子HSF(heat shock transcription factor)在植物遭遇高温胁迫时起关键的调节作用,研究芹菜热激转录因子基因及相关蛋白的结构、功能对探究芹菜耐热机制、培育耐热新品种有重要作用。[方法]以‘六合黄心芹’‘津南实芹’和美国西芹‘文图拉’为试验材料,分离并克隆出Ag HSFB2基因,分析相关序列并采用实时定量荧光PCR技术检测该基因在不同温度(4、38和42℃)下的表达响应情况。[结果]研究发现该基因含有1个918 bp的开放阅读框,编码305个氨基酸。推测其蛋白质相对分子质量为34 048,理论等电点p I值为5.09。芹菜Ag HSFB2与拟南芥中HSF蛋白进行比对构建进化树,发现Ag HSFB2与拟南芥HSFB2a和HSFB2b进化距离最近,该基因属于HSFB2亚族。芹菜Ag HSFB2与茄科的番茄、马铃薯相应蛋白的亲缘关系较近。Ag HSFB2蛋白的高级结构主要由3个α螺旋和4个β折叠组成。Ag HSFB2基因主要在芹菜的叶中表达,具有组织、品种特异性,同时对4、38和42℃等多种温度信号有明显响应。该基因对温度胁迫的响应时间和强度有品种的差异:4和38℃处理下‘文图拉’均在2 h有明显上调表达;42℃处理下‘津南实芹’和‘文图拉’均在1 h有明显上调表达。[结论]高温胁迫下Ag HSFB2基因可诱导下游热激蛋白大量表达,帮助植物抵御高温胁迫所带来的伤害。