白桦BpHMGR基因的结构及表达模式分析

目的研究白桦Betula platyphylla 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-Co A reductase,Bp HMGR)全长基因结构特征及编码蛋白性质,揭示其节律表达模式以及对外源NO信号分子的响应机制。方法通过RACE技术克隆白桦Bp HMGR基因,应用生物信息学软件对Bp HMGR及其编码蛋白进行详细分析,利用实时荧光定量PCR定量分析Bp HMGR基因在昼夜节律变化中的表达模式。根据Bp HMGR氨基酸序列构建系统进化树,分析昼夜节律以及外源NO对白桦叶片中Bp HMGR转录水平的影响。结果 Bp HMGR基因全长1 764 bp,包含完整开放阅读框,已上传至NCBI,并获得登录号KJ452334,其编码蛋白由587 aa组成。白桦Bp HMGR基因与大豆(XP_003519474.1)、葡萄(XP_002275827.1)、苜蓿(XP_003617066.1)亲缘关系较近。结论 Bp HMGR随昼夜周期变化呈现出节律表达特性,在夜晚21:00时达到峰值。初步揭示了外源NO能诱导白桦细胞内三萜代谢途径的关键酶Bp HMGR基因上调表达,进而促进三萜产物齐墩果酸的合成。     

白桦BpNOS基因的生物信息及表达模式分析

目的 克隆白桦Betula platyphylla一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS),探讨其生物信息及表达模式,并考察非生物胁迫对其NOS基因表达的影响.方法 通过RACE技术克隆了白桦NOS基因,命名为BpNOS.初步对该基因进行了生物信息学分析、分子进化分析、非生物胁迫处理以及信号诱导.结果 该基因全长1 806 bp,含有完整的开放读码框,编码601个氨基酸(Genebank登录号：KJ197336).BpNOS基因为不稳定疏水性蛋白,可能存在信号肽,具有跨膜能力,α-螺旋、延伸链、无规则卷曲分布于整个蛋白.分子进化分析结果表明,BpNOS基因与葡萄等物种的遗传距离较近,说明有着较近的亲缘关系;与大豆、苜蓿的遗传距离较远,说明其亲缘关系较远.BpNOS基因的表达具有节律性,在15:00时达到最大值,为0:00时的12倍.盐、低温、重金属镉胁迫均能抑制BpNOS基因的表达,但响应模式不同;水杨酸(SA)和外源一氧化氮可以促进BpNOS基因的表达.结论 非生物胁迫能够在一定时间范围内抑制NOS活性,SA和外源一氧化氮可以通过NOS途径调控内源一氧化氮的合成,为进一步研究白桦一氧化氮的代谢调控奠定了基础.