农业生物技术学报

作者：张寒冰, 张书发, 李毛, 武军, 陈新宏

单位：西北农林科技大学 农学院/陕西省植物遗传工程育种重点实验,杨凌 712100

关键词：大麦,S-腺苷甲硫氨酸合成酶2基因(SAMS2),基因克隆,基因表达,逆境耐受性,

基金：国家自然科学基金(31571650; 31771785); 国家重点研发计划(2017YFD0100701); 陕西省农业领域重点项目(2018ZDXM-NY-006)

植物在盐胁迫环境下通过多胺积累提高自身的耐受性,S-腺苷甲硫氨酸合成酶(S-adenosylmethionine synthetase, SAMS)是多胺合成过程中的重要限速酶。本研究从'农家二棱'大麦(Hordeum vulgare)中克隆HvSAMS2基因,分别对其进行生物信息学、组织表达特异性及非生物胁迫响应、亚细胞定位、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中的耐盐性等分析。结果显示,HvSAMS2基因全长为1 297 bp,包含长度为1 185 bp的开放阅读框,中间没有内含子;预测蛋白含有394个氨基酸,分子量为42.83 kD,理论等电点为5.58。氨基酸多重比对分析表明,HvSAMS2与不同物种SAMS蛋白之间高度保守,与粗山羊草(Aegilops tauschii) SAMS2具有最高的同源性(一致率为93.06%)。对绿色荧光蛋白的观察显示,HvSAMS2定位于细胞核和细胞膜上,在细胞核分布更多。qRT-PCR检测结果显示,HvSAMS2表达具有组织特异性,大麦根部的HvSAMS2表达量最高,叶部次之,茎中最低;HvSAMS2被干旱、低温、盐及茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)诱导而显著表达。构建过表达载体pYES2-HvSAMS2,转染酿酒酵母营养缺陷型INVSc1进行异源表达,HvSAMS2基因在盐胁迫下增强了宿主菌的耐盐能力。综上,HvSAMS2可能在响应非生物逆境胁迫过程中具有重要作用,本研究为深入探讨SAMS抗盐的分子机制提供基础资料。

来源：2021年第1期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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