江西铅山红芽芋TIFY 9基因克隆与功能分析

来源：江苏农业科学杂志2022年第第5期北京时间：

作者：赵红; 邓雨晴; 曾淑琴; 曾荧; 张彩霞; 张慧博; 张丽佳; 张玲; 张妮; 尹明华

单位：1.上饶师范学院生命科学学院，江西上饶 334001； 2.上饶市药食同源植物资源保护与利用重点实验室，江西上饶 334001；3.上饶市薯芋类作物种质保存与利用重点实验室，江西上饶 334001； 4.上饶农业技术创新研究院，江西上饶 334001

摘要：为了深入探究江西铅山红芽芋TIFY 9基因的功能，通过江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库筛选到江西铅山红芽芋TIFY 9基因的核心片段，利用RT-PCR 技术克隆该基因，并采用生物信息学方法、转基因瞬时表达和实时定量 PCR进行序列分析、亚细胞定位、器官表达分析和功能分析。结果表明：江西铅山红芽芋TIFY 9基因cDNA总长度为522 bp，G+C 含量为58.62%；由174个氨基酸组成，分子量19 073.87 u，等电点9.30，为亲水性蛋白；二级结构由α-螺旋(31.61%)、β-片层(12.64%)、无规则卷曲(55.75%) 构成，三级结构为单体；主要存在细胞核中；在进化上与Colocasia esculenta(芋)的亲缘关系较近，与Colocasia esculenta(芋)hypothetical protein Taro_030839(MQL98131.1)在进化上具有最高的亲缘关系。江西铅山红芽芋TIFY 9蛋白具有典型植物TIFY 9的结构特征，氨基酸序列及核酸序列与同源物种同源性高达100%，在进化上高度保守。烟草叶片亚细胞定位分析表明，TIFY 9定位于细胞质和细胞核中。实时定量PCR结果显示，TIFY 9基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性，在江西铅山红芽芋不同组织部位均有表达，且在叶中和球茎膨大初期表达量最高。在烟草花叶病毒胁迫下，与TIFY 9非转基因烟草相比较，TIFY 9转基因烟草的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPS Ⅱ)、光化学淬灭系数(qP)及电子传递效率(ETR)显著增加，而非光化学淬灭系数(NPQ)显著下降，表明TIFY 9基因响应病毒胁迫应答可能是依赖光合作用的提高。

关键词：江西铅山红芽芋;TIFY 9基因'TIFY 9基因;基因克隆;功能分析;转基因表达