水稻Cu/Zn-SOD基因的克隆、表达及生物信息学分析

• 作 者: 骆鹰 谢旻 张超 王伟平 朱建华 汪启明 饶力群
• 出 处: 分子植物育种
• 发表日期: 2018年10期
• 关键词: 水稻 铜锌超氧化物岐化酶基因 克隆 表达 生物信息学分析
• 基金项目: 国家自然基金(31301081);科技部国家科技支撑计划项目(2014BAD01B04);教育部博士点基金项目(20134320120009);湖南省高校创新平台开放基金项目(13K063);湖南省自然科学基金项目(2018JJ2144);湘南优势植物资源综合利用湖南省重点实验室资助项目(湘南植物[2015]1号)共同资助

为了探究水稻铜锌超氧化物岐化酶基因(OsCu/Zn-SOD)的功能,以水稻品种日本晴(Oryza sativa japonica)为材料,采用同源克隆法获得OsCu/Zn-SOD,并对其进行表达及生物信息学分析。结果表明,OsCu/Zn-SOD基因cDNA序列为606 bp,编码152个氨基酸,CDS区459 bp,碱基组成A为22.7%、T为24.4%、G为29.4%、C为23.5%。OsCu/Zn-SOD蛋白表现为弱酸性,且稳定、亲水;二级结构中以无规则卷曲和延伸链结构为主,三级结构同源建模成功,主要是螺旋和转角;亚细胞定位OsCu/Zn-SOD主要分布在细胞质中,推测可能在翻译、运输结合和能量代谢过程中发挥重要作用,无跨膜结构域,无信号肽;该蛋白序列中存在8个丝氨酸磷酸化,4个苏氨酸磷酸化位点。进化分析表明,克隆的OsCu/Zn-SOD氨基酸序列与玉米、短柄草的同源关系较近,具有较高的保守性,与小立碗藓的同源关系较远。RT-PCR分析表明,OsCu/Zn-SOD基因在各组织中均有表达,水稻孕穗期中茎的表达最高,其次分别为叶和穗,根中表达量最低。本研究为进一步研究OsCu/Zn-SOD在水稻抗逆中的作用提供了重要的帮助。