菊叶薯蓣DcPMK基因克隆及互作蛋白筛选

以菊叶薯蓣为研究材料,采用RT-PCR技术克隆获得DcPMK基因,进行生物信息学、组织特异性和诱导表达分析,并构建DcPMK的诱饵载体以筛选拟南芥酵母文库中互作蛋白,为深入研究菊叶薯蓣萜类物质的合成积累提供一定理论基础.结果表明:DcPMK基因开放阅读框大小为1536 bp(GenBank登录号MZ171241),编码511个氨基酸.蛋白质序列比对分析发现DcPMK与近源种基因序列一致性达88.85％,具有1个保守的ATP结合位点Gly-X-Gly-XX-Ala.N-J进化树显示DcPMK与海枣(Phoenix dactylifera)等单子叶植物的遗传距离较近.HPLC结果显示菊叶薯蓣皂素主要在根茎中积累,qRT-PCR结果表明DcPMK基因在各组织中均有表达,在老茎中表达量最高,根茎中表达量最低;水杨酸诱导后皂素含量的变化与DcPMK表达量的变化趋势吻合:随着叶片中皂素含量提高,DcPMK上调表达.与阴性对照相比,DcPMK基因没有自激活性和细胞毒性,并筛选到27个互作明显的拟南芥基因,如生长发育相关基因AtKCR1(AT1G67730)、AtRPS9M(AT3G49080)、AtASY4(AT2G33793),非生物与生物逆境相关基因AtVDAC2(AT5G67500)、AtVDAC3(AT5G15090)、AtRH8(AT4G00660)及花色素苷积累相关基因AtPHR2(AT2G47590)等.以上结果说明DcPMK能够参与菊叶薯蓣的萜类物质合成,并通过蛋白质-蛋白质相互作用的方式广泛参与其生长发育和胁迫响应等代谢途径.