掌叶大黄RpNAC1基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

目的 克隆掌叶大黄Rheum palmatum转录因子基因RpNAC1，进行生物信息学、亚细胞定位及表达模式分析。方法 根据转录组中一个NAC unigene，利用RT-PCR克隆开放阅读框（open reading frame，ORF）。通过生物信息软件预测基因编码蛋白的理化性质、结构域等分子特征。采用DNAStar 6.0和MEGA 7.0分别进行氨基酸序列比对和进化分析。构建绿色荧光蛋白（GFP）融合表达载体，以农杆菌侵染烟草叶片的瞬时表达法分析亚细胞定位。运用qRT-PCR检测基因表达模式。结果 分离到RpNAC1基因，ORF（1269 bp），编码一个由422个氨基酸组成的蛋白质，相对分子质量47 070，等电点5.80，包含一个保守NAC结构域（32～181），与多种植物NAC蛋白一致性较高（62.42%～88.7%），聚在植物NAC分子进化树的NAC2分支，与甜菜NAC（XP_010694507）亲缘关系较近。RpNAC1-GFP融合蛋白定位在烟草细胞核内。RpNAC1基因在一年生植株根中表达量最高，根茎中表达量最低，相对表达量分别为叶中的5.37、0.012倍；该基因响应200 μmol/L赤霉素（gibberellin，GA3）处理后在24 h内总体上调，200 μmol/L茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）处理1 h和12 h基因显著上调，200 μmol/L水杨酸（salicylic acid，SA）处理12 h显著诱导基因表达，200 μmol/L脱落酸（abscisic acid，ABA）处理抑制基因表达，200 μmol/L乙烯（ethylene，ET）处理未见明显变化。结论 获得掌叶大黄RpNAC1基因序列及表达特征，为进一步研究其在蒽醌类成分合成与积累中的转录调控作用提供支撑。

Cloning, subcellular localization, and expression analysis of RpNAC1 from Rheum palmatum