扁蓿豆MrERF1的转录激活活性、亚细胞定位及表达分析

摘要

乙烯应答因子(ethylene responsive factor,ERF)广泛存在于植物中,在植物生长、发育和逆境胁迫响应的调节中具有重要作用.本研究根据扁蓿豆(Medicago ruthenica)低温胁迫转录组测序信息,设计特异性引物,利用反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术克隆了一个受低温胁迫诱导表达的ERF转录因子基因MrERF1.序列分析表明,MrERF1基因包含了一个948 bp的开放阅读框,编码由316个氨基酸组成的序列中含有一个高度保守的AP2结构域,具有典型的ERF转录因子特征.遗传进化分析表明其与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)MtABR1蛋白的同源性最高.构建表达MrERF1融合增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)的载体,本氏烟草(Nicotiana benthamiana)叶片下表皮细胞瞬时表达结果证明MrERF1蛋白定位于细胞核.结果表明,构建pGBKT7-MrERF1载体转化AH109酵母感受态细胞具有转录激活活性.对MrERF1在不同组织中的表达分析发现,该基因在扁蓿豆的茎、叶、芽和花序中均有表达,但在根中不表达.进一步分析发现,MrERF1基因的转录与光周期和生物节律无关.此外,MrERF1的表达受高盐、干旱、水淹、低温和脱落酸(abscisic acid,ABA)诱导.本研究表明,MrERF1能够响应多种非生物胁迫,为进一步分析MrERF1的功能奠定了基础.