[00113143]番茄SlDEAD16/34响应低温胁迫的功能分析

项目来源于山东省优秀中青年科学家奖励基金,研究番茄RNA解旋酶SlDEAD16和SlDEAD34的结构与低温胁迫下的功能,主要研究结果与论点如下： 通过生物信息学分析发现,SlDEAD34包含9个保守基序,不同保守基序发挥着不同的功能,在Motif II中,SlDEAD34蛋白具有特定的DEAD基序,其N端含有DEAD-box特有的Q motif,说明SlDEAD34蛋白是一种DEAD-box型的RNA解旋酶。番茄RNA解旋酶SlDEAD16的基因结构分析也已完成。SWISS-MODEL软件预测的三维结构结果所示,SlDEAD34和LOS4蛋白的三维结构类似,均包含10个α螺旋和β折叠,形成较为紧密的两个Domain,且这一区段正是9个保守基序的核区域。 SlDEAD34与LOS4、STRS1和STRS2的氨基酸序列高度保守,其中SlDEAD34和LOS4只有Q、IV和VI Motif中只有1～3个氨基酸不同,其余基序序列完全一致;SlDEAD34和STRS1和STRS2同源性也较高,四者同属于DEAD-box型RNA解旋酶。 利用实时荧光定量PCR技术检测了SlDEAD16和SlDEAD34基因在番茄不同组织中的表达水平。番茄SlDEAD16基因在检测的9种组织器官中均有表达,但表达水平不同,其中在果实中表达量最高,在根中表达量最低,其余组织表达量在1.1～1.98之间。番茄SlDEAD34基因在根、茎和叶中均有表达,根和茎中的表达量分别为叶中表达量的6.75倍和3.20倍; SlDEAD34在生长5月后的9种组织器官中均有表达,其中在果实中表达量最高,在根中表达量最低,其余组织表达量在1.67～2.3之间。综上所述,番茄SlDEAD16和SlDEAD34基因在不同时期不同组织中均有不同程度的表达,这可能与其番茄不同生长发育时期的基因表达调控有关。 为揭示番茄RNA解旋酶基因SlDEAD34在低温胁迫中可能起的作用,利用实时荧光定量PCR技术分别检测了不同低温4°C和12°C时番茄叶片和根中该基因的表达变化情况。6周大的番茄叶片中SlDEAD34基因表达量较低,4°C和12°C分别处理同时期幼苗,经处理后,该基因表达量变化均不明显,仅12°C处理48小时基因表达量达到2.03倍。但是,低温处理后番茄根中该基因表达量变化较大。4°C处理1小时SlDEAD34基因表达量便下降至对照的20%,处理3小时基因表达量有所增加,但也只是对照的40%,6小时后该基因表达量只有对照的12%,随后,随着4°C处理时间的延长,该基因表达量呈递减趋势,最低表达量出现在处理48小时,该基因表达量仅为对照的9.6%。12°C处理后结果又有所不同,处理1小时诱导了SlDEAD34基因的表达,表达量达到对照的5.04倍,但处理3小时其表达量下降至与对照基本一致,随后的时间点检测该基因表达量均有所增加,但表达量增加不明显。