花生AhbHLH1基因克隆及其在非生物胁迫响应中的表达模式分析OA

【目的】克隆AhbHLH1基因CDS序列,构建表达载体,探讨该基因编码的蛋白质理化性质和亚细胞定位等。明确该基因在花生中的组织表达特异性、在非生物胁迫及激素处理下的表达变化模式。【方法】以粤油7号花生cDNA为模板,通过RT-PCR克隆获得AhbHLH1基因完整CDS序列,采用同源重组方法构建p35S:AhbHLH1-eGFP融合表达载体;利用相关生物信息学分析工具对AhbHLH1蛋白进行理化性质分析;通过拟南芥原生质体瞬时转化体系结合共聚焦显微镜观察AhbHLH1蛋白的亚细胞定位;利用MEGA软件构建系统进化树;通过实时荧光定量(RT-qPCR)分析AhbHLH1在花生不同组织以及在高温、干旱和盐胁迫下的表达变化,并进一步检测该基因在茉莉酸甲酯、生长素和脱落酸处理下的响应模式。【结果】AhbHLH1基因CDS序列全长828 bp,编码的蛋白质具有亲水性且不稳定,主要为无规卷曲结构,无信号肽与跨膜结构域,亚细胞定位于细胞核;系统进化分析显示,AhbHLH1与豆科植物bHLH36同源蛋白亲缘关系更近,而与拟南芥AtbHLH125亲缘关系较远;RT-qPCR结果表明,AhbHLH1基因具有显著的组织表达特异性,主要在花生根中高表达;与正常对照组相比,AhbHLH1表达水平在高温处理6 h时显著降低,处理12和48 h时显著升高;在盐胁迫处理6 h时表达量急剧升高,随着处理时间的延长逐渐降低,但仍显著高于对照组;在干旱胁迫下AhbHLH1基因表达水平在处理1 h时显著上调,处理4 h时达到峰值,而后随着干旱处理时间的延长逐渐降低,干旱16 h后显著低于正常对照组,复水1 h时其表达量显著回升,但随复水时间的延长表达水平显著降低;茉莉酸甲酯显著诱导AhbHLH1表达,脱落酸持续抑制其表达,生长素则呈现复杂的时序性调控模式。【结论】AhbHLH1为核定位的bHLH类转录因子,具有显著的根组织表达特异性。该基因在花生响应高温、盐和干旱胁迫过程中表达水平发生显著变化,并可响应茉莉酸甲酯、生长素和脱落酸等激素信号,表明该基因可能参与花生响应非生物胁迫及激素调控的应答过程。