泛素结合酶E2(ubiquitin-conjugating enzyme,UBC)在植物中具有重要的作用,参与植物的生长发育、逆境胁迫、免疫响应等生理活动.本课题组前期通过分析桑脉带相关病毒(Mulberry vein banding-associated virus,MVBaV)侵染的桑树品种'桂桑优62号'(Morus atropurpurea)转录组获得了上调表达的基因MaUBC-C.为探究泛素结合酶MaUBC-C基因的功能,本研究以'桂桑优62号'桑树为材料,克隆MaUBC-C的CDS序列进行生物信息学和表达模式分析,并对其进行原核表达获得该蛋白.结果显示,MaUBC-C编码区全长为567 bp,编码蛋白含188个氨基酸,大小为21.03 kDa,属于亲水、酸性、不稳定的核定位蛋白,具有保守的UBC结构域.将其氨基酸序列与其他物种的UBC氨基酸序列进行比对和进化分析,发现MaUBC-C与川桑MnUBC-C的相似性最高为98.40％,且具有最近的进化亲缘关系.荧光定量PCR分析MaUBC-C基因表达模式,结果显示MaUBC-C在桑苗的根、茎、叶中均有表达,其中在根部表达量最高,分别是茎和叶的1.24倍和1.71倍;对外源激素(ABA、GA、MeJA、SA)和非生物胁迫(低温、高温、高盐、干旱)处理均产生响应,且在ABA和MeJA处理下表现出显著上调,在24 h时的表达量分别为正常水平的29.55、9.05倍,推测MaUBC-C在桑树的生长发育中具有广泛的调控作用,参与桑树的激素信号转导和对非生物胁迫的防御反应.利用无缝克隆技术构建MaUBC-C原核表达载体pET-30a-MaUBC-C并转化大肠杆菌BL21,0.5 mmol/L IPTG在37℃条件下进行诱导,获得约为25 kDa的融合蛋白,与预期大小相符,为今后进行MaUBC-C基因功能研究提供了基础材料.本研究为进一步探究桑树泛素蛋白酶体途径的作用机制奠定了基础.

桑树;泛素结合酶;表达模式;原核表达

赵鑫茹;莫映熙;李界秋;蒙姣荣

广西大学农学院,广西南宁 530005;广西大学农牧产业发展研究院,广西南宁 530005

热带作物学报

[1]赵鑫茹;莫映熙;李界秋;蒙姣荣-.桑树MaUBC-C基因的表达模式分析及原核表达)[J].热带作物学报,2022(11):2258-2267

MaUBC,MVBaV,MnUBC

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