热带作物学报

作者：赵若男, 玉万国, 陈振林, 宋慕波, 刘英健

单位：1.贺州学院食品科学与工程技术研究院，广西贺州 542899,2.广西科技大学生物与化学工程学院，广西柳州 545616

关键词：荸荠,CwCOL5,克隆,表达分析

基金：国家重点研发计划项目(2018YFD0901003),国家自然科学基金项目(31801607)

荸荠（Eleocharis dulcis）的膨大球茎是其主要的可食部位，而参与膨大过程调控的相关基因尚不清楚。COL5（CONSTANS-Like 5）基因是COL基因家族成员之一，可能在植物储存器官发育和膨大过程中发挥重要作用。为了研究荸荠COL5在球茎膨大过程中的表达模式及可能的作用，从荸荠转录组数据库中筛选与其它植物COL基因同源性较高的转录本片段并克隆其cDNA序列以及DNA全长，进而对其进行生物信息学分析和时空表达模式分析。结果表明：克隆得到的荸荠膨大相关COL基因ORF长度为1017 bp，可编码338个氨基酸，DNA序列长1275 bp，包含1个长度为257 bp的内含子，将其命名为CwCOL5（ON934922）。生物信息学分析显示，CwCOL5蛋白分子式为C1592H2515N477O508S17，预测蛋白质相对分子量为37 010.39 Da，理论等电点为5.89，总平均亲水值（gravy）为-0.462，不稳定系数为45.63，属亲水性不稳定蛋白质，有31个磷酸位点，无跨膜结构，无信号肽，亚细胞预测分析显示其定位于细胞核。CwCOL5含有2个B-box Zinc finger和1个高度保守CCT结构域。系统进化分析表明，CwCOL5与莲藕（Nelumbo nucifera）、拟南芥（Arabidopsis）的COL5蛋白亲缘关系较近。荧光定量PCR结果显示，CwCOL5在叶片与荸荠皮中有较高的表达量，在球茎膨大前期表达快速上升。荸荠COL5属于典型的锌指蛋白转录因子家族，推测该基因可能参与荸荠球茎膨大过程。本研究在荸荠球茎中克隆COL5基因并分析其表达模式，为植物球茎膨大的分子机制研究提供基础。

来源：2023年第10期

《热带作物学报》期刊编辑部

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