木薯<i>MeHDS09</i>基因克隆及其对逆境信号的响应

王树昌; 于晓玲; 李淑霞; 阮孟斌; 彭明

doi:10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

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木薯MeHDS09基因克隆及其对逆境信号的响应

王树昌, 于晓玲, 李淑霞, 阮孟斌, 彭明

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王树昌, 于晓玲, 李淑霞, 阮孟斌, 彭明. 木薯MeHDS09基因克隆及其对逆境信号的响应[J]. 热带生物学报（中英文）, 2017, 8(4): 409-414. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

引用本文:

王树昌, 于晓玲, 李淑霞, 阮孟斌, 彭明. 木薯MeHDS09基因克隆及其对逆境信号的响应[J]. 热带生物学报（中英文）, 2017, 8(4): 409-414. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

WANG Shuchang, YU Xiaoling, LI Shuxia, RUAN Mengbin, PENG Ming. Cloning and Expression Analysis of MeHDS09 Gene Related to Abiotic Stress Signals in Cassava[J]. Journal of Tropical Biology, 2017, 8(4): 409-414. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

Citation:

WANG Shuchang, YU Xiaoling, LI Shuxia, RUAN Mengbin, PENG Ming. Cloning and Expression Analysis of MeHDS09 Gene Related to Abiotic Stress Signals in Cassava[J]. Journal of Tropical Biology, 2017, 8(4): 409-414. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

木薯MeHDS09基因克隆及其对逆境信号的响应

DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

1. 中国热带农业科学院热带生物技术研究所/农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室, 海口 571101;
2. 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所, 海口, 571101

基金项目:

中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金(1630052016004)

国家自然科学基金项目(31501378,31561143012)

948项目(2015-Z24)

详细信息

第一作者:
王树昌(1976-),男,副研究员.E-mail:wangshuchang2001@163.com

通信作者:
于晓玲(1979-),女,副研究员.E-mail:yuxiaoling@itbb.org.cn

中图分类号: S188

Cloning and Expression Analysis of MeHDS09 Gene Related to Abiotic Stress Signals in Cassava

1. Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Science;Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Tropical Crops, Ministry of Agriculture, Haikou, Hainan 571101, China;
2. Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Science; Haikou, Hainan 571101, China

摘要: 为研究MeHDS09基因的结构与功能,及其在木薯抵御不同逆境胁迫中的作用。笔者基于木薯转录组数据及全基因组公共数据库,采用RT-PCR手段获得2 151 bp,具有完整ORF的MeHDS09基因,其编码716个氨基酸,蛋白质相对分子质量为81.3 k D;生物信息学分析结果显示,该蛋白无信号肽位点,具有线粒体靶向肽,主要定位于线粒体。序列分析结果显示,MeHDS09基因序列与大豆中增强抗病性的蛋白2基因具有较高的同源性;其上游启动子区序列除含有启动子核心元件外,还具有抗病、激素应答等反应元件,此结果暗示MeHDS09基因的表达可能受外界环境因素的影响。进一步利用qRT-PCR分析表明:MeHDS09基因对GA/IAA反应不灵敏;低温、ABA、JA处理可显著诱导木薯中MeHDS09的表达,而高温和SA处理则显著抑制了MeHDS09的表达。综上所述,MeHDS09可能在木薯抵御低温等逆境胁迫反应中起作用。本研究结果为研究MeHDS09基因的生物学功能及其应用奠定了基础。
- 木薯 /
- MeHDS09 /
- 逆境胁迫 /
- 生物信息学分析 /
- 表达分析
Abstract: The gene MeHDS09 was cloned from cassava to analyze its structure and functions in tissue cultured plants under different abiotic stresses. MeHDS09 was isolated from cassava plant using RT-PCR and had 2 151 bp open reading frame encoding 716 amino acids according to the transcriptome data and genome-wide public sequences on cassava. The MeHDS09 encoded protein was 81. 2 k D in molecular weight,and did not contain the signal peptide site. Subcellular localization prediction showed that MeHDS09 contained mitochondrial targeting peptide and was mainly localized in mitochondrion. Comparison of sequences similarity with reported genes sequences in Genbank showed that MeHDS09 might have higher homology with Protein 2 in soybean,which was related to enhancement of plant disease resistance. The promoter sequence analysis showed that the upstream promoter sequence of the MeHDS09 contained not only promoter core elements but also hormone responsive elements in response to disease resistance and hormones. This indicated that the expression of MeHDS09 might be influenced by the external environment factors. Further analysis with qRP-PCR showed that the MeHDS09 was not sensitive in response to GA/IAA,and that the cold,ABA and JA treatments induced significant expression of MeHDS09 in cassava,while the hot and SA treatments inhibited obviously expression of the MeHDS09. The results revealed that MeHDS09 might play a role in resistance to abiotic stresses in cassava,such as low temperature.
- MeHDS09 /
- cassava /
- abiotic stress /
- bioinformatic analysis /
- expression profiles

[1]	梁梦微, 刘国银. 木薯MeCYP71E7基因克隆及功能分析 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(): 1-12. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20260074
[2]	羊娥月, 李杨, 莫明珠, 杨东梅, 刘亚, 吴友根, 于靖. 越南油茶CdMYC2基因克隆、生物信息学分析与表达模式研究 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(4): 578-586. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250031
[3]	胡文成, 朱寿松, 王艺璇, 阳达, 陈银华. 木薯茉莉酸氧化酶JOXs基因家族的鉴定及表达模式分析 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(1): 29-38. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240199
[4]	张子赫, 郑蔺玲, 李可, 陈银华, 高豫. 木薯ERF基因家族Ⅶ亚族的鉴定与表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2026, 17(3): 364-378. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250035
[5]	付子昱, 韦运谢. MeAPX2在木薯抗普通花叶病毒病中的功能分析 . 热带生物学报（中英文）, 2025, 16(): 1-9. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250032
[6]	唐璐芝, 吴竞远, 陈元来, 朱彬彬, 赵惠萍. 木薯RXam2的原核蛋白表达及抗病功能分析 . 热带生物学报（中英文）, 2025, 16(4): 561-569. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240147
[7]	刘小丽, 韦运谢. 木薯MeAux/IAA19基因的克隆及功能初探 . 热带生物学报（中英文）, 2025, 16(3): 363-369. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240145
[8]	冯亚亭, 张逸杰, 林南方, 陈银华, 骆凯. 木薯不同组织内生细菌多样性的比较分析 . 热带生物学报（中英文）, 2024, 15(2): 141-149. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230077
[9]	贾素行, 朱寿松, 符仁稳, 李春霞, 陈银华. 木薯MePPD3基因的克隆及功能分析 . 热带生物学报（中英文）, 2024, 15(1): 10-18. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20230035
[10]	武映宏, 黄东益, 王永, 张大鹏, 刘蕊, 孙熹微, 肖勇. 椰子ALDH基因家族的鉴定及生物信息学分析 . 热带生物学报（中英文）, 2022, 13(6): 541-549. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2022.06.001
[11]	宋娜, 张刘宁颖, 曹敏, 郭文雅, 洪雨慧, 吴金山, 陈银华, 于晓惠. 木薯ERF转录因子调控的靶基因筛选与表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2020, 11(2): 177-189. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.02.008
[12]	白雪杨, 陈秀珍, 黄天帆, 江行玉, 周扬. 盐胁迫下拟南芥SCAMP基因克隆和表达的生物信息学分析 . 热带生物学报（中英文）, 2020, 11(2): 138-144. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.02.003
[13]	侯鹏宇, 于心怡, 肖晓蓉, 郑琳琳, 陈银华. 木薯MKK家族基因的鉴定及表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2019, 10(2): 119-126. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2019.02.004
[14]	任宁, 陈秀珍, 夏幽泉, 白雪杨, 江行玉, 周扬. 木薯MeNRT2.5基因的克隆及表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2019, 10(2): 111-118. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2019.02.003
[15]	唐枝娟, 朱寿松, 于心怡, 赵锐, 牛晓磊, 陈银华, 耿梦婷. 木薯MeRbohE基因的克隆及表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2018, 9(2): 170-175. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2018.02.007
[16]	李可, 熊茜, 肖晓蓉, 李玉敏, 牛晓磊, 李春霞, 陈银华. 木薯25个WRKY家族转录因子在生物胁迫下的表达分析 . 热带生物学报（中英文）, 2017, 8(1): 14-21,28. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.01.003
[17]	时涛, 刘先宝, 黄贵修. 木薯丛枝病和蛙皮病入侵我国的风险分析 . 热带生物学报（中英文）, 2015, 6(4): 432-437. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2015.04.012
[18]	安飞飞, 朱文丽, 杨红竹, 李庚虎, 凡杰, 简纯平. 影响木薯嫁接因素的分析 . 热带生物学报（中英文）, 2011, 2(1): 30-34. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2011.01.008
[19]	杜丽, 谢少林, 成鹰, 张晓茹, 匡文华, 焦寒伟, 张冬琳, 郝永昌, 雷明, 刘涛, 王凤阳. 海南坡鹿MD2 cDNA的克隆及其生物信息学分析 . 热带生物学报（中英文）, 2011, 2(1): 1-5. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2011.01.001
[20]	张晓茹, 匡文华, 成鹰, 杜丽, 雷明, 焦寒伟, 张冬琳, 郝永昌, 祁超, 王凤阳. 水牛Cdc42 cDNA的克隆与生物信息学分析 . 热带生物学报（中英文）, 2011, 2(4): 349-354. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2011.04.019

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木薯MeHDS09基因克隆及其对逆境信号的响应

DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

1. 中国热带农业科学院热带生物技术研究所/农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室, 海口 571101;

2. 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所, 海口, 571101

基金项目:

中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金(1630052016004)

国家自然科学基金项目(31501378,31561143012)

948项目(2015-Z24)

作者简介:
王树昌(1976-),男,副研究员.E-mail:wangshuchang2001@163.com

通讯作者: 于晓玲(1979-),女,副研究员.E-mail:yuxiaoling@itbb.org.cn

收稿日期: 2017-10-01
修回日期: 2017-10-29

中图分类号: S188

关键词:

木薯 /

MeHDS09 /

逆境胁迫 /

生物信息学分析 /

表达分析

摘要: 为研究MeHDS09基因的结构与功能,及其在木薯抵御不同逆境胁迫中的作用。笔者基于木薯转录组数据及全基因组公共数据库,采用RT-PCR手段获得2 151 bp,具有完整ORF的MeHDS09基因,其编码716个氨基酸,蛋白质相对分子质量为81.3 k D;生物信息学分析结果显示,该蛋白无信号肽位点,具有线粒体靶向肽,主要定位于线粒体。序列分析结果显示,MeHDS09基因序列与大豆中增强抗病性的蛋白2基因具有较高的同源性;其上游启动子区序列除含有启动子核心元件外,还具有抗病、激素应答等反应元件,此结果暗示MeHDS09基因的表达可能受外界环境因素的影响。进一步利用qRT-PCR分析表明:MeHDS09基因对GA/IAA反应不灵敏;低温、ABA、JA处理可显著诱导木薯中MeHDS09的表达,而高温和SA处理则显著抑制了MeHDS09的表达。综上所述,MeHDS09可能在木薯抵御低温等逆境胁迫反应中起作用。本研究结果为研究MeHDS09基因的生物学功能及其应用奠定了基础。

English Abstract

Cloning and Expression Analysis of MeHDS09 Gene Related to Abiotic Stress Signals in Cassava

1. Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Science;Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Tropical Crops, Ministry of Agriculture, Haikou, Hainan 571101, China;

2. Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Science; Haikou, Hainan 571101, China

Received Date: 2017-10-01
Rev Recd Date: 2017-10-29

Keywords:

Abstract: The gene MeHDS09 was cloned from cassava to analyze its structure and functions in tissue cultured plants under different abiotic stresses. MeHDS09 was isolated from cassava plant using RT-PCR and had 2 151 bp open reading frame encoding 716 amino acids according to the transcriptome data and genome-wide public sequences on cassava. The MeHDS09 encoded protein was 81. 2 k D in molecular weight,and did not contain the signal peptide site. Subcellular localization prediction showed that MeHDS09 contained mitochondrial targeting peptide and was mainly localized in mitochondrion. Comparison of sequences similarity with reported genes sequences in Genbank showed that MeHDS09 might have higher homology with Protein 2 in soybean,which was related to enhancement of plant disease resistance. The promoter sequence analysis showed that the upstream promoter sequence of the MeHDS09 contained not only promoter core elements but also hormone responsive elements in response to disease resistance and hormones. This indicated that the expression of MeHDS09 might be influenced by the external environment factors. Further analysis with qRP-PCR showed that the MeHDS09 was not sensitive in response to GA/IAA,and that the cold,ABA and JA treatments induced significant expression of MeHDS09 in cassava,while the hot and SA treatments inhibited obviously expression of the MeHDS09. The results revealed that MeHDS09 might play a role in resistance to abiotic stresses in cassava,such as low temperature.

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木薯MeHDS09基因克隆及其对逆境信号的响应

DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

第一作者: 王树昌(1976-),男,副研究员.E-mail:wangshuchang2001@163.com

通信作者: 于晓玲(1979-),女,副研究员.E-mail:yuxiaoling@itbb.org.cn

Cloning and Expression Analysis of MeHDS09 Gene Related to Abiotic Stress Signals in Cassava

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出版历程

木薯MeHDS09基因克隆及其对逆境信号的响应

DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.04.006

1. 中国热带农业科学院 热带生物技术研究所/农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室, 海口 571101; 2. 中国热带农业科学院 环境与植物保护研究所, 海口, 571101

作者简介: 王树昌(1976-),男,副研究员.E-mail:wangshuchang2001@163.com

通讯作者: 于晓玲(1979-),女,副研究员.E-mail:yuxiaoling@itbb.org.cn

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Cloning and Expression Analysis of MeHDS09 Gene Related to Abiotic Stress Signals in Cassava

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喜报！《热带生物学报（中英文）》影响因子稳步攀升，再创历史新高！

第一作者:
王树昌(1976-),男,副研究员.E-mail:wangshuchang2001@163.com

通信作者:
于晓玲(1979-),女,副研究员.E-mail:yuxiaoling@itbb.org.cn

1. 中国热带农业科学院热带生物技术研究所/农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室, 海口 571101;

2. 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所, 海口, 571101

作者简介:
王树昌(1976-),男,副研究员.E-mail:wangshuchang2001@163.com