烟草NtTCHQD1的生物信息学及非生物胁迫响应分析OA北大核心CSTPCD

谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-transferase,GST)在植物抵抗非生物胁迫中发挥着重要作用,研究其亚家族成员四氯对苯二酚脱卤素酶(Tetrachlorohydroquinone dehalogenase,TCHQD)基因NtTCHQD1在烟草中的潜在生物学功能,以期为烟草抗逆种质资源创制和品种选育提供新的基因资源。试验对NtTCHQD1的生物学信息进行分析,并以烟草品种K326为材料,对六叶一心烟苗进行水分、温度、激素等9种逆境胁迫处理,通过测定不同处理NtTCHQD1的表达量,分析该基因对不同逆境的响应特征。结果显示,NtTCHQD1蛋白的不稳定系数为40.52,不含信号肽,属于不稳定的非分泌型亲水蛋白;NtTCHQD1蛋白主要含丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等磷酸化位点,可能被这些蛋白激酶磷酸化,进而参与烟草的各种生理生化过程;启动子顺式作用元件分析发现,NtTCHQD1含有激素、厌氧、干旱、光等响应元件,可能参与植物激素信号转导、光温调控、植物生长发育以及非生物胁迫响应等生理过程。NtTCHQD1在不同胁迫处理下均被诱导表达,尤其对干旱、高温、低温的响应最为显著。烟株对不同逆境胁迫的响应表现出组织特异性,其中根对水杨酸(SA)、赤霉素(GA3)胁迫的响应最为敏感,叶片对除SA、GA3胁迫外其余胁迫处理的响应最为强烈。可见,NtTCHQD1可能调控烟草生长发育过程中对激素和非生物胁迫的响应,可作为烟草及其他作物培育抗干旱和极端温度优良品种的新基因资源。