热带作物学报

作者：邹智, 郑玉皎

单位：热带作物生物育种全国重点实验室/中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院，海南海口 571101

关键词：油料作物,块茎,液泡膜内在蛋白,进化分析,表达模式

基金：海南省重点研发计划项目(ZDYF2024XDNY171),“崖州湾”菁英人才科技专项(SCKJ-JYRC-2022-66),国家自然科学基金项目(31971688)

油莎豆起源于非洲和地中海沿岸，是一种在块茎中高水平积累油脂的新型草本油料作物。水分平衡对于块茎的发育与代谢至关重要。液泡膜内在蛋白（TIP）是一类液泡膜定位并具有高效水分转运活性的水通道蛋白，包含TIP1~5等5个亚类。本研究基于油莎豆的基因组和转录组数据，采用RT-PCR技术对1个块茎高水平表达的TIP基因CeTIP2;1进行克隆。序列分析表明：CeTIP2;1的基因全长3323 bp，含有2个内含子，编码区长747 bp，编码248个氨基酸，理论分子量为24.73 kDa，等电点为5.09，总平均疏水指数为0.948，脂肪族指数为114.60，不稳定系数为21.76，属于稳定的酸性疏水型蛋白，与其液泡膜定位一致；该蛋白含有保守的MIP结构域，其中包括6个跨膜螺旋、2个半螺旋以及2个典型的NPA基序。CeTIP2;1与AtTIP2;1的序列相似性高达87.20%，远高于与SoPIP2;1的46.23%。进化分析进一步证实，CeTIP2;1隶属于TIP2亚类，是AtTIP2;1的直系同源基因。进化分析同时显示TIP2亚类早在单、双子叶植物分化之前就已经进化出2个小组。表达分析显示：CeTIP2;1在叶片、叶鞘、根、芽尖、匍匐茎、块茎等主要组织中均有较高水平的表达，丰度最高的是块茎和匍匐茎，最低的为芽尖；在块茎的发育过程中，呈现先升后降的钟形趋势，峰值出现在膨大中期，最低的为成熟期。此外，CeTIP2;1还在块茎的蛋白组中被检测到，表明其功能的重要性。这些结果为进一步揭示油莎豆的块茎水分平衡机制奠定坚实的基础。

来源：2024年第8期

《热带作物学报》期刊编辑部

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