笃斯越橘E3连接酶基因VuARI2的克隆及其抗寒功能分析OA北大核心CSCDCSTPCD

【目的】通过克隆笃斯越橘E3泛素连接酶基因VuARI2及分析其在拟南芥中异源表达,探索笃斯越橘VuARI2基因在低温胁迫响应中的功能。【方法】以笃斯越橘为材料,用RT-PCR和RACE技术从茎中克隆获得VuARI2基因,并对其进行系统生物信息学分析;用qRT-PCR技术分析该基因在不同组织中及低温胁迫处理下的表达模式;在拟南芥中异源表达VuARI2并对其进行冷驯化后表达水平、生理指标及冰冻处理后的抗寒性分析。【结果】VuARI2基因编码区长1770 bp,编码589个氨基酸。泛素连接酶VuARI2与野山茶、咖啡树、葡萄和河岸葡萄ARI2蛋白的氨基酸序列同源关系较近。qRT-PCR结果显示,VuARI2基因表达具有组织特异性,在叶和花芽中VuARI2的表达量显著高于根和茎中;茎和花芽VuARI2表达受低温诱导较显著。转基因植物的VuARI2基因表达量在冷驯化后显著高于野生型;总叶绿素含量降幅显著低于野生型;脯氨酸和可溶性糖含量显著高于野生型;超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均显著高于野生型,而相对电导率和丙二醛含量显著低于野生型。冷驯化后转基因植物在冰冻低温下存活率显著高于野生型,相对电导率显著低于野生型,提高了植物抗寒性。【结论】克隆获得了笃斯越橘VuARI2基因,过表达VuARI2基因可以提高植物抗寒性。