芜菁BrrHMA2.1和BrrHMA2.2基因的克隆与表达

该研究以芜菁(Brassica rapa var. rapa)为材料，克隆得到重金属ATP酶(HMA)家族1对同源基因BrrHMA2.1(GenBank登录号:MG_283237)和BrrHMA2.2(GenBank登录号:MG_283238)，并对其蛋白质序列特征和基因表达模式进行分析。结果表明：(1)BrrHMA2.1和BrrHMA2.2基因的全长开放阅读框分别为2 619和2 724 bp，分别编码872和907个氨基酸；序列结构分析显示，BrrHMA2.1和BrrHMA2.2蛋白含有6个跨膜区和HMA蛋白家族保守结构域；系统进化树结果显示，BrrHMA2.1和BrrHMA2.2蛋白与拟南芥HMA家族成员AtHMA2进化关系最近。(2)亚细胞定位结果表明，BrrHMA2.1和BrrHMA2.2蛋白都定位于细胞膜上。(3)qRT PCR分析表明，芜菁生长初期BrrHMA2.1和BrrHMA2.2基因在叶中的表达量最高；随着生长时间的延长，叶中的表达量逐渐降低，而根中的表达量逐渐增加。(4)研究发现，BrrHMA2.1受Cd2+、Zn2+、Na+、Mg2+胁迫诱导表达，BrrHMA2.2受Cd2+、Na+、Cu2+胁迫诱导表达，表明2个基因可能参与这些金属离子的转运过程。该研究结果为进一步研究植物HMA基因在重金属吸收和转运过程中的功能奠定了基础。