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甘蔗苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的克隆和表达分析

文献类型： 中文期刊

作者： 黄杏 1 ; 莫凤连 2 ; 田丹丹 3 ; 杨丽涛 2 ; 李杨瑞 2 ; 陈保善 2 ;

作者机构： 1.中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西农业科学院甘蔗研究所/广西甘蔗遗传改良重点实验室

2.广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室

3.广西农业科学院生物技术研究所

关键词： 甘蔗;苯丙氨酸解氨酶;基因克隆;表达分析

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2013 年 46 卷 14 期

页码： 2856-2868

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】克隆甘蔗的苯丙氨酸解氨酶基因(PAL),分析其序列特征及其在不同组织和5种胁迫条件下的表达情况,为此基因在甘蔗抗逆育种中的应用提供理论支撑。【方法】利用串联飞行时间质谱仪对差异表达蛋白质进行质谱鉴定分析,通过RT-PCR和RACE技术从甘蔗品种新台糖22号(ROC22)中克隆PAL,以生物信息学方法对其序列进行预测分析,利用real-time PCR分析PAL在不同组织和不同胁迫条件下的表达特性。【结果】克隆获得甘蔗PAL,命名为ScPAL,GenBank登录号为KC172559。该cDNA全长2 590 bp,含有1个2 115 bp的完整开放阅读框(ORF),编码704个氨基酸。序列分析表明,其包含典型的PAL酶活性中心序列(GTITASGDLVPLSYIA),与其它植物的PAL蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,甘蔗ScPAL与高粱的PAL蛋白亲缘关系较近。real-time PCR分析表明PAL为组成型表达,在根中的表达量最高,是叶中表达量的66倍。其在低温(4℃)、聚乙二醇(PEG)、NaCl和H2O2四种外源胁迫下均诱导表达,但表达模式不同。【结论】从甘蔗品种ROC22中克隆获得苯丙氨酸解氨酶基因(ScPAL),是典型的PAL家族成员,推测其参与了甘蔗抗黑穗病过程,且在甘蔗抗寒、抗旱和抗盐胁迫过程也起到某种作用。

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