鹅掌楸属GST家族基因的克隆与表达分析

该研究以鹅掌楸属植物为试验材料，在北美鹅掌楸和鹅掌楸转录组数据库中筛选出54条GST基因家族的EST序列，通过比对将其归为Tau、Zeta、Theta和Phi等4个亚类。在这4个亚类中各选取1条EST序列设计引物，通过反转录PCR (RT PCR)与cDNA末端快速扩增(RACE)技术，从鹅掌楸属植物中克隆出4条全长分别为1 150、932、1 022 和1 067 bp的基因，并分别命名为LtGSTparCb、LtGSTZ like、LtGSTF13a和LcGSTT1。对LtGSTparCb、LtGSTZ like、LtGSTF13a和LcGSTT1这4个基因编码蛋白质的结构预测发现，其蛋白质的分子质量分别为25.17、25.34、24.49和28.09 kD；理论等电点分别是5.60、6.53、6.66和9.20，即 LtGSTparCb、LtGSTZ like、LtGSTF13a蛋白质属于酸性蛋白，LcGSTT1属于碱性蛋白；不稳定系数分别是33.01、36.97、 43.19和47.96,即 LtGSTparCb、LtGSTZ like为稳定蛋白，LtGSTF13a、LcGSTT1为不稳定蛋白；α 螺旋(alpha helix)是这4个蛋白质二级结构的主要成分。利用在线软件TargetP并结合GST蛋白质在其他植物中亚细胞定位的结果，推测这4种蛋白质极有可能位于鹅掌楸属植物的细胞质内。实时荧光定量PCR分析结果表明，这4个基因在北美鹅掌楸各个组织中均有表达，其中LtGSTparCb和LtGSTF13a在叶中的表达量最高，在其他组织中的表达量均较低；LtGSTZ like在花器官中的表达量最高，在叶中的表达量最低，在其他组织中的表达量居于两者之间；LcGSTT1在叶中表达量最高，花器官中表达量其次，在茎和叶芽中的表达量偏低。该研究结果可为鹅掌楸属GST家族基因的功能研究奠定基础。