农业生物技术学报

作者：魏晶晶, 马丽丽, 张宁, 司怀军

单位：1 甘肃农业大学 生命科学技术学院, 兰州 730070; 2 甘肃农业大学 干旱生境作物学国家重点实验室, 兰州 730070

关键词：马铃薯,StDHN-2基因,表达分析,生物信息学分析,亚细胞定位,

基金：国家重点研发计划(2022YFD1602103);甘肃省科技重大专项计划(23ZDNA006)

植物脱水蛋白(dehydrins, DHN)是一类在植物遭受干旱、盐碱等逆境时表达的特异性蛋白。为探究马铃薯(Solanum tuberosum)脱水蛋白(StDHN-2)基因在植株抗旱方面的功能,本研究以马铃薯品种'Atlantic'为材料,克隆了StDHN-2基因的CDS序列,通过同源重组法构建了融合蛋白表达载体,亚细胞定位结果表明,StDHN-2蛋白可能定位于细胞核上。对StDHN-2基因进行基础的生物信息学分析,发现StDHN-2基因组全长931 bp,其中编码区序列为474 bp,可编码157个氨基酸;蛋白分子量为16 659.06 D,理论等电点为7.23,为亲水蛋白,无跨膜结构域。该蛋白二级结构以无规则卷曲为主,没有β-转角结构。通过构建系统发育树,发现StDHN-2在进化关系上和多疣茄(Solanum verrucosum)的亲缘关系最近;顺式作用元件分析表明,StDHN-2基因启动子区包含ABRE、DRE、P-box和LTR等多个与逆境响应相关的元件;利用qRT-PCR技术分析了StDHN-2基因在PEG、NaCl和脱落酸(abscisic acid, ABA) 3种胁迫处理下的表达模式发现,该基因在3种胁迫处理下都会出现一定程度的上调表达。研究结果初步说明StDHN-2基因可作为马铃薯抗旱的优良候选基因,参与植物抗旱的生物学过程。本研究为解析马铃薯StDHN-2基因的抗旱响应机制提供了基础资料。

来源：2025年第4期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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