香蕉MaSNAT2基因的克隆与表达分析

5羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAT)是褪黑素合成过程中的关键酶之一.为揭示香蕉SNAT基因的功能,该研究对香蕉SNAT进行了全基因组鉴定,获得其中2个成员(MaSNAT1和MaSNAT2)并对它们进行克隆验证,结果发现仅MaSNAT2表达.对MaSNAT2进行了系列生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR技术研究其在MeJA、ABA、GA3、褪黑素及低温处理下的表达模式.结果显示:(l)MaSNATT2基因CDS长度为741 bp,编码246个氨基酸;MaSNAT2蛋白定位于叶绿体,具有GNAT超家族典型保守Acetyltransf_7结构域;MaSNAT2二级结构主要由α螺旋、β折叠和无规则卷曲组成,三级结构与水稻OsSNAT相似度为81.60％.(2)MaSNAT2蛋白与小果野蕉SNAT相似度最高,亲缘关系最近;MaSNAT2启动子具有MeJA、ABA和GA3等激素响应元件.(3)qRT-PCR结果显示,MaSNAT2基因的表达受ABA抑制;GA3处理8 h和48 h后MaSNAT2表达量分别升高15.1倍和16.2倍;MeJA处理4 h后MaSNAT2表达量提高至5.2倍;褪黑素及低温处理能显著诱导MaS-NAT2的表达.研究表明,MaSNAT2属于GNAT超家族,其表达受GA3和MeJA诱导,受ABA抑制;该基因在香蕉响应低温胁迫过程中也发挥重要作用.