甘薯LEA2基因的克隆与表达分析

胚胎发育晚期丰富蛋白(Late embryogenesis abundant,LEA)是植物在逆境胁迫下产生的一种应激蛋白质,具有较高的亲水性和热稳定性,与植物抗逆功能密切相关,研究LEA家族基因对于甘薯抗逆性分子育种具有重要意义.通过对甘薯(徐薯18)转录组数据库搜寻时发现编码LEA2的转录本,随后对该转录本进行了克隆和测序分析,利用数字表达谱(Digital Gene Expression Profi ling,DGE)和半定量RT-PCR分析了Ib-LEA2在不同组织和不同发育阶段的表达图谱.为进一步了解Ib-LEA2在生物体响应盐胁迫中的作用,将Ib-LEA2连接原核表达载体pET-32a,用大肠杆菌BL21(DE3)菌株进行盐胁迫的耐受分析.结果显示:Ib-LEA2完整的开放阅读框(ORF)长度为942 bp,编码313个氨基酸残基.进一步研究发现,在甘薯组织内同时存在3个高度同源的LEA 2基因型(核苷酸序列99%),分别命名为Ib-LEA2a、Ib-LEA2b和Ib-LEA2c.数字表达谱和半定量RT-PCR的结果显示Ib-LEA2在不同组织和发育阶段具有不同的表达图谱,在茎中的表达量远远高于叶和根.大肠杆菌BL21(DE3)菌株盐胁迫的结果显示,较之对照菌株,表达Ib-LEA2的菌株能够更好地耐受高浓度的NaCl.研究表明,Ib-LEA2对盐胁迫有一定的响应能力,能够保护细胞免受高盐的毒害.     

不同方法对甘薯块根可溶性蛋白的提取效果

为建立一套适宜甘薯块根蛋白质组学分析的双向电泳体系(2-DE),采用匀浆法、丙酮沉淀法、TCA-丙酮沉淀法和酚提取法来制备甘薯块根可溶性总蛋白,并分别通过蛋白质定量、SDS-PAGE和2-DE技术来评估这4种蛋白制备方法提取甘薯块根蛋白质的优劣.结果显示,每0.5 g鲜薯块根,经Bradford方法测定蛋白质的得率分别为1.6 mg、2.4mg、1.2 mg、1.9 mg.SDS-PAGE的结果表明,匀浆法、丙酮法制备的蛋白质分离到的条带较少,且在约M r20×103处的储藏蛋白含量较高;TCA-丙酮法和酚提取法制备的蛋白质分离到的条带则明显多于前两种方法,且M r20×103处储藏蛋白的相对含量也明显减少.2-DE结果显示,匀浆法制备的蛋白质在进行双向电泳分析时,几乎不能完成聚焦过程,仅在凝胶的碱性端出现少量的蛋白质斑点,丙酮法和TCA-丙酮法要优于匀浆法,但是蛋白质斑点数量仍然较少,酚提取法提取的蛋白质在进行双向电泳时分离到的蛋白质斑点数最多,为1 120个,且在凝胶上均匀分布,背景清晰.综上所述,酚提取法是适宜甘薯块根蛋白质双向电泳样品制备的最佳方法.