甘蔗脱落酸胁迫成熟诱导蛋白基因（SoASR）的克隆和表达分析

生物技术通报 ›› 2013, Vol. 0 ›› Issue (2): 93-99.

甘蔗脱落酸胁迫成熟诱导蛋白基因（SoASR）的克隆和表达分析

黄杏^1，2 杨丽涛^1，2 张保青¹ 宋修鹏¹ 李杨瑞^1，2 王盛¹

（1. 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，南宁 530005; 2. 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作物遗传改良生物技术重点实验室广西甘蔗遗传改良重点实验室，南宁 530007）

收稿日期:2012-08-17 修回日期:2013-02-27 出版日期:2013-02-26 发布日期:2013-02-27
作者简介:黄杏，女，博士研究生, 研究方向：甘蔗栽培及相关生理基础; E-mail: shmilyx023@163.com杨丽涛，教授，研究方向：甘蔗生理生化和分子生物学; E-mail: liyr@gxu.edu.cn;
基金资助:
科技部国际合作项目（2009DFA30820）, 广西自然科学基金创新团队项目（2011GXNSFF018002）, 广西科学研究与技术开发计划项目（桂科产1123008-1）, 广西农科院团队项目（桂农科2011YT01）

Molecular Cloning of Sugarcane ASR Gene（SoASR）and Its Expression Analysis

Huang Xing^1，2 Yang Litao^1，2 Zhang Baoqing¹ Song Xiupeng¹ Li Yangrui^1，2 Wang Sheng¹

（1. State Key Laboratory of Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources，Agricultural College，Guangxi University，Nanning 530005 ；2. Sugarcane Research Center，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement（Guangxi），Ministry of Agriculture，Guangxi Crop Genetic Improvement and Biotechnology Laboratory，Guangxi

Received:2012-08-17 Revised:2013-02-27 Published:2013-02-26 Online:2013-02-27

摘要/Abstract

摘要： 采用同源克隆和RT-PCR 技术克隆了甘蔗SoASR 基因全长cDNA，GenBank 登录号为JX470187，长度为753 bp，包括一个429 bp 的开放阅读框，编码142 个氨基酸的蛋白。同源性分析表明，甘蔗SoASR 与大蕉、玉米和高粱聚为一小组，同源性分别为79%、93% 和88%。将SoASR 在大肠杆菌中表达，获得一个约32.0 kD 的外源蛋白。实时荧光定量PCR 分析结果表明，低温胁迫下该基因在抗寒性强的甘蔗品种桂糖28 号（GT28）中表达量先升后降，在抗寒性弱的甘蔗品种园林6 号（YL6）中则呈下降趋势；该基因的表达在两个甘蔗品种中均受ABA 的诱导。这说明SoASR 基因在甘蔗抗寒机制中发挥一定作用。

关键词: 甘蔗, 脱落酸胁迫成熟诱导蛋白, 克隆, 表达

Abstract: In this study, the full length of SoASR cDNA obtained by homologous cloning and RT-PCR. It consists of 753 bp with an open reading frame of 429 bp, encoding a polypeptide of 142 amino acids, and its GenBank accession number is JX470187. Homology analysis showed that SoASR were clustered into a group with barley, maize and sorghum with homology of 79%, 93% and 88%, respectively. A 32.0 kD heterologous protein was obtained when SoASR gene was expressed in E. coli. The results of quantitative real-time PCR analysis showed that, the mRNA of ASR was first up-regulated and then down-regulated in the sugarcane variety with strong cold resistance, GT28, and down-regulated in the sugarcane variety with weak cold resistance, YL6, under low temperature stress. The expressions of SoASR gene were induced in two varieties. These results suggested that SoASR might be involved in response to cold stress in sugarcane.

Key words: Sugarcane, ABA-/stress-/ripening-induced protein（ASR）, Clone Expression

黄杏, 杨丽涛, 张保青, 宋修鹏, 李杨瑞, 王盛. 甘蔗脱落酸胁迫成熟诱导蛋白基因（SoASR）的克隆和表达分析[J]. 生物技术通报, 2013, 0(2): 93-99.

Huang Xing, Yang Litao, Zhang Baoqing, Song Xiupeng, Li Yangrui, Wang Sheng. Molecular Cloning of Sugarcane ASR Gene（SoASR）and Its Expression Analysis[J]. Biotechnology Bulletin, 2013, 0(2): 93-99.

参考文献

［1] 李杨瑞, 方锋学, 吴建明, 等. 2010/2011 榨季广西甘蔗生产冻害调查及防御对策［J]. 南方农业学报, 2011, 42(1)：37-42.
[2] 李杨瑞, 杨丽涛. 20 世纪90 年代以来我国甘蔗产业和科技的新发展［J]. 西南农业学报, 2009, 22(5)：1469-1476.
[3] 邓展云, 刘海斌, 张革民, 等. 2007/2008 年榨季广西甘蔗霜冻发生危害规律的调查［J]. 中国糖料, 2009(1)：47-50.
[4] Huang D, Wu W, Abrams SR, et al. The relationship of drought related gene expression in Arabidopsis thaliana to hormonal and environmental factors［J]. Journal of Experimental Botany, 2008, 59:2991- 2997.
[5] Depuydt S, Hardtke CS. Hormone signalling crosstalk in plant growth regulation［J]. Current Biology, 2011, 21:R365-R373.
[6] Shen YY, Wang XF, Wu FQ, et al. The Mg-chelatase H subunit is an abscisic acid receptor［J]. Nature, 2006, 443:823-826.
[7] Boneh U, Biton I, Schwartz A, et al. Characterization of the ABA signal transduction pathway in Vitis vinifera［J]. Plant Science, 2012, 187:89-96.
[8] Raghavendra AS, Gonugunta VK, Christmann A, et al. ABA perception and signalling［J]. Trends in Plant Science, 2010, 15:395- 401.
[9] 江玲, 侯名语, 刘世家, 等. 水稻种了低温萌发生理机制的初步研究［J]. 中国农业科学, 2005, 38(3)：480-485.
[10] 王兴, 于晶, 杨阳, 等. 低温条件下不同抗寒性冬小麦内源激素的变化［J]. 麦类作物学报, 2009, 29(5)：827-831.
[11] 王磊, 赵军, 范云六. 玉米Cat1 基因顺式元件ABRE2 结合蛋白ABP9 的基因克隆及功能分析［J]. 科学通报, 2002, 47 (15)：167-171.
[12] Yang CY, Chen YC, Jauh GY, et al. A lily ASR protein involves abscisic acid signaling and confers drought and salt resistance in arabidopsis［J]. Plant Physiology, 2005, 139:836-846.
[13] Fernando C, Alisdair RF, Norberto DL. Heard it through the grapevine? ABA and sugar cross-talk:the ASR story［J]. Trend in Plant Science, 2004, 9(2)：57-59.
[14] Rossi M, Carrari F, Cabrera PC, et al. Analysis of an abscisic acid (ABA)-responsive gene promoter belonging to the Asr gene family from tomato in homologous and heterologous systems［J]. Mol Gen Genet, 1998, 258:1-8.
[15] Maskin L, Gubesblat GE, Moreno JE, et al. Differential expression of the members of the Asr gene family in tomato(Lycopersicon esculentum)［J]. Plant Sci, 2001, 161:739-746.
[16] Jeanneau M, Gerentes D, Foueillassar X, et al. Improvement of drought tolerance in maize:towards the functional validation of the ZM-ASR1 gene and increase of water use efficiency by over2013 年第2期99 黄杏等：甘蔗脱落酸胁迫成熟诱导蛋白基因(SoASR)的克隆和表达分析 expressing C4-PEPC［J]. Biochimie, 2002, 84:1127-1135.
[17] Kalifa Y, Gilad A, Konrad Z, et al. The water- and salt-stress regulated Asr1 gene encodes a zinc-dependent DNA- binding protein［J]. Biochem J, 2004, 381:373-378.
[18] Huang JC, Lin SM, Wang CS. A pollen-specific and desiccationassociated transcript in Lilium longiflorum during development and stress［J]. Plant Cell Physiol, 2000, 41:477-485.
[19] Zhou G, Yang LT, Li YR, et al. Proteomic analysis of osmotic stress-responsive proteins in sugarcane leaves［J]. Plant Mol Biol Rep, 2012, 30(2)：349-359.
[20] Cakir B, Agasse A, Gaillard C, et al. A grape ASR protein involved in sugar and abscisic acid signaling［J]. Plant Cell, 2003, 15(9)： 2165-2180.
[21] 许树成, 丁海东, 鲁锐, 等. ABA 在植物细胞抗氧化防护过程中的作用［J]. 中国农业大学学报, 2008, 13(2)：11-19.
[22] 许树成, 祝雪兰, 张丽. 蛋白激酶组在玉米叶片ABA 和H2O2 诱导抗氧化防护中的作用［J]. 植物分类与资源学报, 2011, 33(3)：275-286.
[23] 吴忠义, 陈伽, 朱美君. 脱落酸(ABA)受体的研究进展［J]. 植物学通报, 1998, 15(4)：36-40.
[24] 刘雅萍, 张希, 葛安静, 等. 草莓ABA 结合蛋白基因的克隆及序列分析［J]. 中国农学通报, 2011, 27(10)：260-265. (责任编辑李楠)

[1]	林红妍, 郭晓蕊, 刘迪, 李慧, 陆海. 转录组分析转录因子AtbHLH68调控细胞壁发育的分子机制[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 105-116.
[2]	娄慧, 朱金成, 杨洋, 张薇. 抗、感品种棉花根系分泌物对尖孢镰刀菌生长及基因表达的影响[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 156-167.
[3]	杨志晓, 侯骞, 刘国权, 卢志刚, 曹毅, 芶剑渝, 王轶, 林英超. 不同抗性烟草品系Rubisco及其活化酶对赤星病胁迫的响应[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 202-212.
[4]	陈中元, 王玉红, 代为俊, 张艳敏, 叶倩, 刘旭平, 谭文松, 赵亮. 柠檬酸铁铵对悬浮HEK293细胞转染的影响机制探究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(9): 311-318.
[5]	吕秋谕, 孙培媛, 冉彬, 王佳蕊, 陈庆富, 李洪有. 苦荞转录因子基因FtbHLH3的克隆、亚细胞定位及表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 194-203.
[6]	王佳蕊, 孙培媛, 柯瑾, 冉彬, 李洪有. 苦荞糖基转移酶基因FtUGT143的克隆及表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 204-212.
[7]	李博, 刘合霞, 陈宇玲, 周兴文, 朱宇林. 金花茶CnbHLH79转录因子的克隆、亚细胞定位及表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 241-250.
[8]	付钰, 贾瑞瑞, 何荷, 王良桂, 杨秀莲. 两种砧木楸树嫁接苗生长差异及转录组比较分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(8): 251-261.
[9]	王帅, 冯宇梅, 白苗, 杜维俊, 岳爱琴. 大豆GmHMGR基因响应外源激素及非生物胁迫功能研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(7): 131-142.
[10]	孙明慧, 吴琼, 刘丹丹, 焦小雨, 王文杰. 茶树CsTMFs的克隆与表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(7): 151-159.
[11]	梅欢, 李玥, 刘可蒙, 刘吉华. 小檗碱桥酶高效原核表达及生物合成l-SLR的研究[J]. 生物技术通报, 2023, 39(7): 277-287.
[12]	赵雪婷, 高利燕, 王俊刚, 沈庆庆, 张树珍, 李富生. 甘蔗AP2/ERF转录因子基因ShERF3的克隆、表达及其编码蛋白的定位[J]. 生物技术通报, 2023, 39(6): 208-216.
[13]	张路阳, 韩文龙, 徐晓雯, 姚健, 李芳芳, 田效园, 张智强. 烟草TCP基因家族的鉴定及表达分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(6): 248-258.
[14]	杨洋, 朱金成, 娄慧, 韩泽刚, 张薇. 海岛棉与枯萎病菌的互作转录组分析[J]. 生物技术通报, 2023, 39(6): 259-273.
[15]	李心怡, 姜春秀, 薛丽, 蒋洪涛, 姚伟, 邓祖湖, 张木清, 余凡. 多荧光标记引物增强甘蔗染色体寡聚核苷酸探针杂交信号[J]. 生物技术通报, 2023, 39(5): 103-111.