甘蔗生长素结合蛋白ScABP4基因的克隆与表达

生长素结合蛋白（auxin binding protein, ABP）在生长素信号转导、植物生长发育调控等方面发挥重要作用。该研究利用RT PCR方法从甘蔗品种Badila中克隆得到了1个ABP基因，序列分析显示该基因的开放读码框（ORF）长度为615 bp，编码204个氨基酸。多序列比对和系统进化树分析表明它与高粱（Sorghum bicolor）和玉米（Zea mays）的ABP4蛋白的亲缘关系最近，因此将该基因命名为ScABP4。将其构建到原核表达载体pGEX 6P 1中，成功表达出一个分子量约为22.5 kD的蛋白。亚细胞定位结果显示ScABP4主要定位于细胞质网状结构和细胞膜；生物信息学分析显示ScABP4是一个带有信号肽的分泌蛋白，说明ScABP4蛋白可能储存在内质网中并在质膜上执行其生物学功能。荧光定量PCR分析结果表明，ScABP4基因在甘蔗的芽、根、茎、叶中均有表达，其中在芽中相对表达量最高。生长素和黑暗处理下ScABP4基因的表达上调，说明ScABP4基因可能参与甘蔗对生长素的响应及与光信号通路的互作。此外，ABA、JA、SA、CuCl2胁迫能够诱导ScABP4基因的表达，CdCl2胁迫可抑制ScABP4的表达。由此推测,ScABP4基因可能参与甘蔗对病害、干旱、渗透、重金属等胁迫的应答过程。该研究结果为探讨甘蔗生长素结合蛋白基因的功能提供了实验证据。