大针茅质膜水通道蛋白基因SgPIPs全长cDNA序列克隆及序列分析.doc

大针茅质膜水通道蛋白基因SgPIPs全长cDNA序列的克隆及序列分析分类号Q78学校代码10129UDC577学号08210038大针茅质膜水通道蛋白基因(SgPIPs)全长cDNA序列的克隆及序列分析TheCloningandSequenceAnalysisofFull-lengthcDNAofPlasmaMembraneAquaporinGenesfromStipagrandis申请人:于涛学科门类:理学学科专业:生物化学与分子生物学研究方向:种质多样性与抗性分子生物学指导教师:韩冰教授论文提交日期:二〇一一年五月摘要水通道蛋白不但为水分跨细胞膜的运输提供了一条选择性通道,而且水通道蛋白在植物种子萌发、细胞伸长、气孔运动、受精及植物逆境应答中起重要作用。研究以亚洲中部特有的典型草原种大针茅()为材料,通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速分离cDNA末端技术(RACE),克隆得到大针茅的质膜水通道蛋白基因(SgPIPs)的全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析。主要结果如下:共获得SgPIPs的9个中间片段cDNA序列,22个3′端cDNA序列,9个5′端cDNA序列。克隆到3个SgPIPs的cDNA全长序列,分别为SgPIP1-1、SgPIP1-2和SgPIP1-3。SgPIP1-1全长cDNA序列为991bp,包含15bp的5′非翻译区,870bp的开放阅读框,106bp的3′非翻译区,编码289个氨基酸。SgPIP1-2全长cDNA序列为1248bp,包含15bp的5′非翻译区,870bp的开放阅读框,363bp的完整3′非翻译区,编码289个氨基酸;cDNA序列为1068bp,包含58bp的5′非翻译区,867bp的开放阅SgPIP1-3全长读框,143bp的完整3′非翻译区,编码288个氨基酸。SgPIP1-1、SgPIP1-2、SgPIP1-3推导氨基酸序列表明:它们不但具有MIP家族的信号序列SGXHXNPAVT,而且具有质膜水通道蛋白的特征信号序列GGGANXXXXGY和TGI/TNPARSI/FGAAI/VI/VF/YN。同时具有水通道蛋白典型SgPIP1-1、SgPIP1-2、SgPIP1-3的核苷酸序的6个跨膜区和两个NPA盒单元。列和禾本科物种构建的系统进化树表明:SgPIP1-1和SgPIP1-3进化关系最近,之后与玉米、甘蔗、水稻聚为一类。SgPIP1-2与大麦、小麦的进化关系最近。SgPIP1-1、SgPIP1-2、SgPIP1-3推导的氨基酸序列和大麦PIPs基因家族的PIP1和PIP2构建系统进化树,结果表明:SgPIP1-1、SgPIP1-2、SgPIP1-3均为PIP1类基因亚家族成员。关键词:大针茅;水通道蛋白;cDNA;3′RACE;5′RACETheCloningandSequenceAnalysisofFull-lengthcDNAofPlasmaMembraneAquaporinGenesfromStipagrandisAbstractAquaporinrepresentanimportantselectivepathwayforwatertomoveacrosscellularmembraneandinvolvedinseedgermination