小拟南芥激素相关基因及GH3.6的克隆与表达

植物激素是植物体内产生的一些微量的、能调节自身生理过程的有机化合物,生长素是一种重要的植物激素,在植物生长发育的过程中起着重要作用.为了探索激素相关基因在短命植物小拟南芥(Arabidopsis pumila)逆境适应过程中的作用,本研究基于小拟南芥响应高盐胁迫叶片转录组数据库,首先筛选出2156个激素相关基因,包括生长素、脱落酸、乙烯、水杨酸、茉莉酸、油菜素内酯、细胞分裂素及赤霉素相关的基因,其中生长素和脱落酸相关基因所占比例最多并且多为上调表达.进一步通过分层聚类(H-Cluster),K均值聚类(K-means Cluster)和密度聚类(SOM Cluster)分析持续上调的基因,发现一个编码吲哚乙酸酰胺合成酶的基因GRETCHEN HAGEN 3.6(GH3.6)在高盐胁迫过程中明显上调表达.采用RT-PCR克隆小拟南芥ApGH3.6基因,其开放阅读框长为1839 bp,编码612个氨基酸.系统进化分析表明,ApGH3.6与山萮菜(Eutrema salsugineum)GH3.6进化关系最近,属于同一进化分支.转录组数据分析表明在250 mM NaCl下,ApGH3.6持续上调表达;实时荧光定量PCR分析表明ApGH3.6在小拟南芥各个组织中均有表达,但在花中表达量最高;高盐胁迫表达分析表明,随着胁迫时间增加,ApGH3.6表达量不断升高.为了进一步研究该基因的功能,构建了植物过量表达载体35S:ApGH3.6并转化农杆菌GV3101.本研究为深入分析激素相关基因在小拟南芥响应盐胁迫中的功能机制奠定了基础.