甘蔗脱落酸胁迫成熟诱导蛋白基因（SoASR）的克隆和表达分析

黄杏 杨丽涛 张保青 宋修鹏 李杨瑞 王盛

甘蔗（Saccharum officenarum L.）作为我国最主要的糖料作物，起源于热带及亚热带地区，属喜温作物。近年来，频发的寒害冻害对甘蔗的生产造成了巨大的损失［1-3］。脱落酸（abscisic acid，ABA）是植物对逆境胁迫的防卫机制成员之一［4，5］。在逆境条件下，它与ABA结合蛋白的结合能力增强，并感知和传递环境信号，以启动植物体内的应激反应，提高植物抗御各种逆境因子的胁迫能力［6-8］。在低温胁迫过程中，内源ABA含量显著增加，表明ABA参与植物低温胁迫信号转导［9，10］。目前已发现有150多种基因可受ABA的诱导，其中包括在植物器官中受环境胁迫诱导表达的基因［11］。脱落酸胁迫成熟诱导蛋白（ABA-/stress-/ripening-induced protein，ASR）是一类亲水性极强的小分子热稳定蛋白，其表达调控受脱落酸、胁迫及成熟的诱导［12］。前人关于ASR的研究主要集中在果实成熟和衰老方面［13，14］，随着对ASR研究的不断深入，发现它与干旱、盐胁迫及低温等非生物胁迫之间也存在着一定的应答关系［15-17］，但目前对此基因的研究还仅限于百合［18］、葡萄、香蕉等少数植物，且从分子角度研究甘蔗的ASR与环境胁迫间的关系鲜有报道。本课题组在前期甘蔗抗寒抗旱的蛋白质组学研究中也发现，渗透和低温胁迫下甘蔗体内ASR蛋白的表达量发生了显著的变化［19］。在此基础上，本研究运用同源克隆和RT-PCR技术克隆了甘蔗脱落酸胁迫成熟诱导蛋白（ASR）基因；构建了其原核表达载体，在大肠杆菌中诱导表达；同时利用荧光定量PCR技术分析了ASR基因在低温胁迫和ABA处理下的表达模式，为进一步探索ASR基因在逆境胁迫中的生子生物学功能和甘蔗抗寒分子机理奠定基础。……