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黄连木LEC1转录因子基因的克隆及表达分析

林善枝;张志翔;侯路;王涛;侯琦;孙润泽

  黄连木(Pistacia chinensis Bunge)是一种重要的木本油料树种,其种子含油量高、出油率高,是制备生物柴油的优质原料。本研究以黄连木种子为试材,利用简并RT-PCR和RACE方法首次成功克隆得到黄连木LEC1转录因子基因的cDNA序列(命名为PcLEC1,GenBank上登记号为HM627254),该序列长988bp,包括741bp完整的开放阅读框,编码247个氨基酸;该基因的核酸序列及其编码的氨基酸序列与已报道其他物种的LEC1基因具有较高相似性;同时,对PcLEC1基因编码蛋白进行生物信息学分析,结果表明,PcLEC1蛋白为亲水性蛋白,pI为6.235,二级结构主要为α螺旋和无规则卷曲,三级结构含有histone fold结构。无信号肽和跨膜区域,定位于细胞核,含有CBFD NFYB HMF功能结构域和NFYB_HAP3保守位点,存在多个潜在的磷酸化位点和其它修饰位点,并具有转录因子活性。另外,通过对黄连木PcLEC1及其他植物来源的LEC1蛋白序列的比对后发现,植物LEC1蛋白的B区序列高度保守,其它区域氨基酸序列差异非常大;进化树分析表明,与黄连木PcLEC1亲缘关系最近的是拟南芥和油菜。在此基础上,开展黄连木PcLEC1基因的原核及真核表达载体构建及表达研究,结果表明,在37℃条件下,1mM IPTG诱导4h,融合蛋白表达量较大;目前已成功获得转PcLEC1基因的烟草植株,转基因烟草种籽的含油量及油质质量分析正进行中。上述研究结果可为黄连木LEC1转录因子基因PcLEC1的应用奠定重要基础,具有广泛的应用前景。……