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欧美杨PdPP2C基因的克隆与功能分析

郭鹏,  张士刚,  邢鑫,  姜健

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郭鹏, 张士刚, 邢鑫, 姜健. 欧美杨PdPP2C基因的克隆与功能分析[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(2): 100-106. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
引用本文: 郭鹏, 张士刚, 邢鑫, 姜健. 欧美杨PdPP2C基因的克隆与功能分析[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(2): 100-106. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
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GUO Peng, ZHANG Shi-gang, XING Xin, JIANG Jian. Cloning and function analysis of PdPP2C from Populus deltoides[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(2): 100-106. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
Citation: GUO Peng, ZHANG Shi-gang, XING Xin, JIANG Jian. Cloning and function analysis of PdPP2C from Populus deltoides[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(2): 100-106. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
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欧美杨PdPP2C基因的克隆与功能分析

doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
  • 1.

    1 大连民族学院环境与资源学院
    2 山东省泰安市农业局
    3 山东省威海市农业局

基金项目: 

国家自然科学基金项目(31170168)、国家星火计划项目(2013GA651006)、国家火炬计划项目(2012GH531899)、中央高校自主科研基金项目(DC120101143)、博士启动基金项目(20120914)。

详细信息
    通讯作者:

    第一作者: 郭鹏,博士,讲师。主要研究方向:抗逆分子生物学。Email: gp@dlnu.edu.cn 地址:辽宁省大连开发区辽河西路18号大连民族学院环境与资源学院。 责任作者: 姜健,教授。主要研究方向:植物生理与生物技术。Email: jix@dlnu.edu.cn 地址:同上。

    第一作者: 郭鹏,博士,讲师。主要研究方向:抗逆分子生物学。Email: gp@dlnu.edu.cn 地址:辽宁省大连开发区辽河西路18号大连民族学院环境与资源学院。 责任作者: 姜健,教授。主要研究方向:植物生理与生物技术。Email: jix@dlnu.edu.cn 地址:同上。

Cloning and function analysis of PdPP2C from Populus deltoides

  • 1.

    1 College of Environment and Resources, Dalian Nationalities University, Liaoning, 116600, P.R.China

  • 摘要: 欧美杨是中纬度地区最适合的短轮伐期工业用材集约经营树种之一,然而盐渍、干旱和低温严重影响了欧美杨的生长发育和产量。本文利用RT-PCR等技术克隆出欧美杨PP2C基因并进行了序列分析。PdPP2C基因开放阅读框为1 320 bp,编码439个氨基酸。蛋白质序列分析表明,PP2C蛋白N端保守性不强,C端有保守的蛋白磷酸酶区域。荧光定量PCR分析表明,该基因在欧美杨根、成熟叶、顶端叶和茎中都有表达且根中表达量最高。逆境胁迫分析表明,该基因受NaCl、ABA和干旱等诱导表达。干旱和盐胁迫处理下转PdPP2C基因拟南芥与野生型相比生长受到较少抑制,且叶绿素含量上升,丙二醛含量下降,表明PdPP2C基因作为一种蛋白磷酸酶提高了拟南芥的抗逆性。
    Abstract: The cottonwood poplar, Populus deltoids, is one of the intensively cultivated species and most suitable for short-term logging in the mid-latituderegion.However, salinity, drought and low temperature seriously affected the growth and yield of this species. In this study, we isolated a PP2C clone from P. deltoids by RT-PCR, and analyzed its sequences. The open reading frame of PdPP2C is 1320 bp, coding 439 amino acids. Sequence analysis of protein indicated that the N end of PP2C protein was not highly conservative, but there was conservative protein phosphatase area in the C end. Realtime-PCR analysis revealed that this gene had been expressed in root, mature leaves, top leaves and stem, with the highest expression in the root. Adversity stress analysis showed that this gene can be expressed by inducing with NaCl, ABA and drought. Additionally, compared with the wild type, the growth of transgenic PdPP2C Arabiopsis was less inhibited by salt and drought stresses, the chlorophyll content increased, and the malondialdehyde content decreased. The above results indicate that PdPP2C as a protein phosphatase increased the resistance of Arabidopsis to various stresses.
  • [1] ABBA S, GHIGNONE S, BONFANTE P. A dehydration-inducible gene in the truffle tuber borchii identifies a novel group of dehydrins[J]. BMC Genomics, 2006, 7: 39-54.
    [2] ANTONI R, GONZALEZ-GUZMAN M, RODRIGUEZ L, et al. PYRABACTIN RESISTANCE1-LIKE8 plays an important role for the regulation of abscisic acid signaling in root[J]. Plant Physiology, 2013, 161:931-941.
    [3] BATTESTI A, HOSKINS J R, TONG S, et al.Anti-adaptors provide multiple modes for regulation of the RssB adaptor protein[J].Genes Dev, 2013,27(24):2722-2733.
    [4] BOSE R, HOLBERT M A, PICKIN K A, et al. Protein tyrosine kinase-substrate interactions[J]. Current Opinion in Structural Biology, 2006, 16: 668-675.
    [5] BOTHWELL J H F, NG C K Y. The evolution of Ca2+ signaling in photosynthetic eukaryotes[J]. New Phytol, 2005, 166: 21-38.
    [6] BOUCHE N, YELLIN E, SNEDDEN W A, et al. Plantspecific calmodulin-binding proteins[J]. Annu Rev Plant Biol, 2005, 56: 435-466.
    [7] BOUDSOCQ M, LAURIERE C. Osmotic signaling in plants: multiple pathways mediated by emerging kinase families[J]. Plant Physiology, 2005, 138: 1185-1194.
    [8] CAO S, KUMIMOTO R W, SIRIWARDANA C L, et al. Identification and characterization of NF-Y transcription factor families in the monocot model plant Brachypodium distachyon[J]. PloS one, 2011, 138: 1185-1194.
    [9] ESCALANTE-PEREZ M, LAUTNER S, NEHLS U, et al. Salt stress affects xylem differentiation of grey poplar (Populus × canescens)[J]. Planta,2009,229: 299-309.
    [10] EWA M K, STANISLAWA P. Possible roles of LEA proteins and sHSPs in seed protection: a short review[J]. Biological Lett, 2007, 44: 3-16.
    [11] KIM H S, LEE J H, KIM J J, et al. Molecular and functional characterization of CaLEA6, the gene for hydropobic LEA protein from Capsicum annuum[J]. Gene, 2005, 344: 115-1231.
    [12] KURAMOTO N, ITO M, SAITO Y, et al. Dephosphorylation of endogenous GABA(B) receptor R2 subunit and AMPK α subunits which were measured by in vitro method using transfer membrane[J]. Neurochem Int, 2013,35: 225-231.
    [13] LI Y S, SUN H, WANG Z F, et al.A novel nuclear protein phosphatase 2C negatively regulated by ABL1 is involved in abiotic stress and panicle development in rice[J]. Mol Biotechnol, 2013, 90: 929-938.
    [14] ZHOU G, QIN J, TAN T H, et al. Protein phosphatase 4 interacts with and down-regulates insulin receptor substrate 4 following tumor necrosis factor-alpha stimulation[J]. The Journal of Biological Chemistry, 2004, 279: 46588-46594.
    [15] MILLWARD T A, ZOLNIEROWICZ S, HEMMINGS B A. Regulation of protein kinase cascades by protein phosphatase 2A[J]. Trends in Biochemical Sciences, 2010, 24: 186-191.
    [16] MISHRA G, ZHANG W, DENG F, et al.A bifurcating pathway directs abscisic acid effects on stomatal closure and opening in Arabidopsis[J]. Science, 2006, 312: 264-266.
    [17] MIYAZAKI S, OHNISHI M, TASHIRO F, et al. Disruption of the mouse protein Ser/Thr phosphatase 2Cbeta gene leads to early pre-implantation lethality[J]. Mech Dev, 2007, 124: 489-499.
    [18] MIYAZAKI S, KOGA R, BOHNERT H J, et al. Tissue- and environmental response-specific expression of 10 PP2C transcripts in Mesembryanthemum crystallinum[J]. Mol Gen Genet, 2006, 261: 307-316.
    [19] PANDEY G K, CHEONG Y H, KIM K N, et al.The calcium sensor calcineurin B-like 9 modulates abscisic acid sensitivity and biosynthesis in Arabidopsis[J]. The Plant Cell, 2004, 16: 1912-1924.
    [20] RIERO M, FIGUERAS M, LOPEZ C, et al. Protein kinase CK2 modulates developmental functions of the abscisic acid responsive protein Rab17 from maize[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2004, 101: 9879-9884.
    [21] RIERA M, PERACCHIA G, ARINO J, et al. Maize protein kinase CK2: regulation and functionality of three β regulatory subunits[J]. Plant J, 2001, 25: 365-374.
    [22] RUBIO S, RODRIGUES A, SAEZ A, et al.Triple loss of function of protein phosphatases type 2C leads to partial constitutive response to endogenous abscisic acid[J]. Plant Physiology, 2009, 421: 185-190.
    [23] RODRIGUEZ P L, LEUBE M P, GRILL E. Molecular cloning in Arabidopsis thaliana of a new protein phosphatase 2C (PP2C) with homology to ABI1 and ABI2[J]. Plant Molecular Biology, 1998b, 38: 879-883.
    [24] PIERIK R, SASIDHARAN R, VOESENEK L A C J. Growth control by ethylene: adjusting phenotypes to the environment[J]. J Plant Growth Regul, 2007, 26:188-200.
    [25] SAIJO Y, KINOSHITA N, ISHIYAMA K, et al. A Ca2+-dependent protein kinase that endows rice plants with cold- and salt-stress tolerance functions in vascular bundles[J]. Plant Cell Physiology, 2001, 42: 1228-1233.
    [26] SANG YI, LI QINGHUA, VICENTE RUBIO, et al. N-terminal domain-mediated homodimerization is required for photoreceptor activity of Arabidopsis CRYPTOCHROME 1[J]. The Plant Cell, 2005, 17: 1569-1584.
    [27] SATHYANAR P V, POOVAIAH B W. Decoding Ca2+ signals in plants[J]. Crit Rev Plant Sci, 2004, 23: 1-11.
  • [1] 郭婷, 黄赛, 吴茹茜, 安新民.  栾树查尔酮合酶基因克隆与表达分析 . 北京林业大学学报, 2021, 43(3): 27-35. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200377
    [2] 栾嘉豫, 安琳君, 任丽, 李慧玉.  白桦BpTCP2基因的克隆及表达特性分析 . 北京林业大学学报, 2019, 41(8): 57-66. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180430
    [3] 路蒙蒙, 韩硕, 杨琦, 王俊秀, 郭惠红.  文冠果LEC1基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2018, 40(1): 8-16. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170314
    [4] 张罡, 安海龙, 史军娜, 刘超, 田菊, 郭惠红, 夏新莉, 尹伟伦.  欧美杨对不同粒径氧化锌颗粒物的吸附与吸收能力 . 北京林业大学学报, 2017, 39(4): 46-54. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160376
    [5] 贾伏丽, 王丛鹏, 刘沙, 焦志银, 尹伟伦, 夏新莉.  外源BR与IAA对欧美杨耐旱性的影响 . 北京林业大学学报, 2017, 39(7): 31-39. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170055
    [6] 王丛鹏, 贾伏丽, 刘沙, 刘超, 夏新莉, 尹伟伦.  干旱对欧美杨气孔发育的影响 . 北京林业大学学报, 2016, 38(6): 28-34. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160050
    [7] 牛春阳, 王峰, 李丹蕾, 陈俏丽, 张瑞芝.  C14 族R2R3鄄MYB 基因调控杨树抗锈菌过敏性反应 . 北京林业大学学报, 2016, 38(7): 25-32. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150499
    [8] 雷恒久, 苏淑钗, 马履一, 马仲.  平欧杂交榛CBF/DREB1转录因子ChaCBF1基因的克隆与功能分析 . 北京林业大学学报, 2016, 38(10): 69-79. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150528
    [9] 曹山, 蒋璐瑶, 李丽红, 要笑云, 张强, 撖静宜, 王莹, 李慧, 陆海.  毛果杨中链酰基辅酶A合成酶的克隆及酶学分析 . 北京林业大学学报, 2016, 38(7): 9-15. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160121
    [10] 闫绍鹏, 尚艳茹, 冷淑娇, 杨瑞华, 王秋玉.  欧美山杨杂种插穗不定根2个发育时期基因表达谱分析 . 北京林业大学学报, 2015, 37(10): 9-13. doi: 10.13332/j.1000-1522.20130230
    [11] 郭鹏, 邢鑫, 张万筠, 姜健.  欧美杨脱水素PdDHN2b的克隆与表达分析 . 北京林业大学学报, 2015, 37(1): 22-36. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.01.017
    [12] 石玉波, 张荻, 申晓辉, 王玲, 卓丽环.  百子莲CONSTANS 同源基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2014, 36(4): 113-120. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.04.021
    [13] 潘翔, 李娜, 李印军, 魏弘宜, 张蕾, 陆海.  毛白杨抗坏血酸过氧化物酶基因PtAPX2的克隆表达及分析 . 北京林业大学学报, 2013, 35(1): 36-44.
    [14] 黄河, 牛雅静, 杨可, 戴思兰.  甘菊内参基因ClTUA的克隆与表达分析 . 北京林业大学学报, 2012, 34(2): 112-117.
    [15] 李慧玉, 董京祥, 姜静, 刘桂丰.  2个柽柳Prx基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2012, 34(3): 48-52.
    [16] 刘军梅, 李昊, 崔东清, 叶梅霞, 宋体, 张志毅, 安新民, .  毛白杨labA-like1基因的克隆与表达特性及其表达载体的构建 . 北京林业大学学报, 2011, 33(4): 55-62.
    [17] 连青龙, 韩昊君, 辛海波, 陈莉, 胡小燕, 何秀丽, 义鸣放.  唐菖蒲GhAOS基因的克隆与表达 . 北京林业大学学报, 2011, 33(2): 77-83.
    [18] 马艳, 朱馨蕾, 杨长庚, 张富春, 尹伟伦, .  Pedhn基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2008, 30(3): 63-67.
    [19] 唐文莉, 彭镇华, 高健, .  刚竹属3种重要散生竹光系统Ⅰ基因（Lhca1）的克隆、序列分析和蛋白结构预测 . 北京林业大学学报, 2008, 30(4): 109-115.
    [20] 杨平, 高黎, 李瑞, 王芳, 黄荣凤, 郑小贤, 白岗栓, 胡胜华, 毛俊娟, 何亚平, 周永学, 张莉俊, 颜绍馗, 胡万良, 殷亚方, 袁怀文, 魏潇潇, 张璧光, 秦爱光, 王费新, 吴彩燕, 刘杏娥, 邓小文, 张洪江, 王兆印, 杜社妮, 张岩, 崔赛华, 王正, 王晓欢, 王胜华, 常旭, NagaoHirofumi, 李猛, 费世民, 刘燕, 赵天忠, 樊军锋, 王小青, 谭学仁, 张克斌, 罗晓芳, 戴思兰, 汪思龙, 孙向阳, 乔建平, 李昀, 张占雄, KatoHideo, 江泽慧, 徐嘉, 张旭, 陈放, 韩士杰, , 王海燕, 刘云芳, 江玉林, 高荣孚, 范冰, 龚月桦, 张双保, 孔祥文, 李华, 杨培华, 常亮, 李媛良, 陈秀明, 丁磊, 侯喜录, 陈宗伟, , 刘秀英, 任海青, 郭树花, IdoHirofumi, 李晓峰, 薛岩, , 徐庆祥, 高建社, 费本华, 李考学, , 蒋俊明, 张代贵, 陈学平, 张桂兰, 刘永红, 王晓东, 涂代伦, 续九如, 李雪峰, , 金鑫, , 张红丽, , 丁国权, .  毛白杨巯基蛋白酶抑制剂基因cDNA的克隆及序列分析 . 北京林业大学学报, 2007, 29(6): 23-28.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-08

欧美杨PdPP2C基因的克隆与功能分析

doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
  • 1. 1 大连民族学院环境与资源学院
    2 山东省泰安市农业局
    3 山东省威海市农业局
    • 基金项目:

    国家自然科学基金项目(31170168)、国家星火计划项目(2013GA651006)、国家火炬计划项目(2012GH531899)、中央高校自主科研基金项目(DC120101143)、博士启动基金项目(20120914)。

    通讯作者: 第一作者: 郭鹏,博士,讲师。主要研究方向:抗逆分子生物学。Email: gp@dlnu.edu.cn 地址:辽宁省大连开发区辽河西路18号大连民族学院环境与资源学院。 责任作者: 姜健,教授。主要研究方向:植物生理与生物技术。Email: jix@dlnu.edu.cn 地址:同上。; 第一作者: 郭鹏,博士,讲师。主要研究方向:抗逆分子生物学。Email: gp@dlnu.edu.cn 地址:辽宁省大连开发区辽河西路18号大连民族学院环境与资源学院。 责任作者: 姜健,教授。主要研究方向:植物生理与生物技术。Email: jix@dlnu.edu.cn 地址:同上。
  • 收稿日期: 2014-01-08

摘要: 欧美杨是中纬度地区最适合的短轮伐期工业用材集约经营树种之一,然而盐渍、干旱和低温严重影响了欧美杨的生长发育和产量。本文利用RT-PCR等技术克隆出欧美杨PP2C基因并进行了序列分析。PdPP2C基因开放阅读框为1 320 bp,编码439个氨基酸。蛋白质序列分析表明,PP2C蛋白N端保守性不强,C端有保守的蛋白磷酸酶区域。荧光定量PCR分析表明,该基因在欧美杨根、成熟叶、顶端叶和茎中都有表达且根中表达量最高。逆境胁迫分析表明,该基因受NaCl、ABA和干旱等诱导表达。干旱和盐胁迫处理下转PdPP2C基因拟南芥与野生型相比生长受到较少抑制,且叶绿素含量上升,丙二醛含量下降,表明PdPP2C基因作为一种蛋白磷酸酶提高了拟南芥的抗逆性。

English Abstract

郭鹏, 张士刚, 邢鑫, 姜健. 欧美杨PdPP2C基因的克隆与功能分析[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(2): 100-106. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
引用本文: 郭鹏, 张士刚, 邢鑫, 姜健. 欧美杨PdPP2C基因的克隆与功能分析[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(2): 100-106. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
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GUO Peng, ZHANG Shi-gang, XING Xin, JIANG Jian. Cloning and function analysis of PdPP2C from Populus deltoides[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(2): 100-106. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
Citation: GUO Peng, ZHANG Shi-gang, XING Xin, JIANG Jian. Cloning and function analysis of PdPP2C from Populus deltoides[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(2): 100-106. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.018
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