马铃薯StERF10基因克隆及重金属胁迫下表达分析

摘要

研究采用RT-PCR方法从"云薯505"中克隆并分析一个转录因子基因StERF10.序列分析结果表明,该基因全长494 bp,编码145个氨基酸.预测蛋白相对分子质量为16.66374 ku,理论等电点为9.04,此外,二级结构和三级结构预测表明,该蛋白含有典型AP2/ERF家族转录因子AP2结合域,属于不稳定亲水蛋白,主要位于细胞质中.通过氨基酸同源性比对和进化树分析表明StERF10和番茄亲缘关系最近,同源相似度为99.31％.同时,实时荧光PCR结果表明,重金属Pb2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+均可诱导该基因表达,其表达水平随时间和组织不同而不同,在重金属胁迫中,Pb2+和Ni2+胁迫6 h根系StERF10表达水平分别比0 h高19.43倍和21.16倍.此外,在Zn2+和Cu2+胁迫下,6 h茎中StERF10表达水平分别比0 h提高2.16倍和4.46倍,Cd2+胁迫下茎中StERF10表达水平在12 h后达到最高,比对照(0 h)高13.56倍.结果 表明,在5种重金属处理中,StERF10基因对Ni2+胁迫最为敏感,推测其可能参与马铃薯非生物胁迫反应调控.试验为进一步研究马铃薯胁迫分子机制和重金属胁迫反应生物学功能提供理论依据.