叶绿体外膜转运蛋白(translocon of the outer membrane of chloroplasts,TOC)介导了数千种位于细胞质中由细胞核编码的前体蛋白的识别与初始转运,对叶绿体生物合成及正常行使生物学功能具有重要作用.为明确番茄TOC复合体组分及其表达特性,本研究基于番茄(Solanum lycopersicum)全基因组数据对番茄TOC复合体进行组分鉴定,并对其染色体定位、基因结构、保守基序、系统进化及弱光胁迫下表达模式等进行了分析.结果表明,番茄基因组中鉴定到10个TOC组分,分布于8条染色体上,分为4个基因家族,同一家族中的成员具有相似的基因结构和基序.ePlant提供的组织表达数据显示,TOC复合体不同组分在番茄中的表达具有组织特异性.qRT-PCR分析发现,番茄果实成熟过程中TOC复合体组分基因表达水平高于叶片组织,在这一过程中SlToc34-1、SlTocl59-1和SlToc75表达上调,SlToc34-2、SlTocl59-2和SlToc120表达下调;弱光胁迫处理下SlToc159-2、SlToc34-1和SlToc120表达水平均受到抑制,SlTocl59-1和SlToc34-2没有明显的变化.研究成功克隆了SlToc159-2、SlToc34-1和SlToc34-2基因的cDNA序列,它们的氨基酸推导序列与拟南芥TOC组分蛋白具有很高的同源性,表明番茄是一种新的研究TOC复合体的有效模式植物.本研究为进一步探究番茄TOC复合体组分的功能提供参考.

番茄;叶绿体外膜转运蛋白;TOC复合体;全基因组鉴定;基因表达;基因克隆

王琪;闫见敏;岳江;李云洲;须文

贵州大学农学院,贵阳550025;贵州大学蔬菜研究院,贵阳550025

植物生理学报

[1]王琪;闫见敏;岳江;李云洲;须文-.番茄叶绿体外膜转运蛋白(TOC复合体)组分鉴定、基因克隆与弱光胁迫下表达分析)[J].植物生理学报,2022(02):294-308

叶绿体外膜转运蛋白,translocon,ePlant,SlToc34,SlTocl59,SlToc75,SlToc120,SlToc159

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