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      煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)候選基因NtABCG6L生物信息學(xué)及表達(dá)特征分析

      2024-06-28 15:30:09龍本山莫澤君張靜瑤彭麗沙段麗麗羅家駿劉仁祥
      山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年4期
      關(guān)鍵詞:生物信息學(xué)分析基因表達(dá)煙草

      龍本山 莫澤君 張靜瑤 彭麗沙 段麗麗 羅家駿 劉仁祥

      摘要:為預(yù)測前期篩選到的可能影響煙草煙堿含量的NtABCC6L基因是否具有轉(zhuǎn)運(yùn)煙堿功能,本研究采用生物信息學(xué)方法對NtABCC6L基因的啟動子序列以及編碼蛋白的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,利用軟件對煙堿與NtABCC6L蛋白進(jìn)行分子對接,并分別在煙株打頂0、7、14、21 d取根、莖、葉測定煙堿含量和NtABCC6L基因的相對表達(dá)量,以分析NtABCC6L基因表達(dá)量與煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)效率的關(guān)系。結(jié)果表明.NtBCC6L基因共編碼729個氨基酸;NtABCC6L蛋白分子量為81.29 kDa,理論pl值為8.97,含有ABC_transporter-like_ATP-bd、AB-CC_dom、ABC_2trans結(jié)構(gòu)域,二級結(jié)構(gòu)主要由a-螺旋和無規(guī)則卷曲組成,存在跨膜結(jié)構(gòu),主要定位在細(xì)胞膜上,預(yù)測NtABCC6L是一個跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。NtABCC6L蛋白與煙堿可以通過氫鍵結(jié)合,結(jié)合能為-2.95。Nt-ABCC6L基因主要在煙草根部表達(dá),打頂14 d表達(dá)量最高,其表達(dá)量與煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,初步推測NtABCC6L基因參與了煙堿的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。本研究結(jié)果可為進(jìn)一步采用基因編輯技術(shù)明確其功能提供依據(jù)。

      關(guān)鍵詞:煙草;NtABCC6L基因;生物信息學(xué)分析;煙堿轉(zhuǎn)運(yùn);基因表達(dá)

      中圖分類號:S572:Q786 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A 文章編號:1001-4942(2024)04-0020-09

      煙草(NicotiarLa tabacum L.)是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物,煙堿是其植株體內(nèi)一種特有的生物堿,是人們吸食煙草的主要物質(zhì)。煙堿是一種在根系合成、由木質(zhì)部運(yùn)輸至葉片積累的次生代謝產(chǎn)物,其轉(zhuǎn)運(yùn)是一個非常復(fù)雜的過程,不僅要從根向葉進(jìn)行長距離運(yùn)輸,還需要借助大量的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,跨越根細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、根質(zhì)外體、木質(zhì)部汁液、葉質(zhì)外體、葉細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等多個組織,實(shí)現(xiàn)胞內(nèi)和胞間運(yùn)輸。如黃連素是一種異喹啉生物堿,Shitan等通過RT-PCR克隆到了編碼黃連素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因CjMDR,在非洲爪蟾卵母細(xì)胞中表達(dá)CjMDRJ后,發(fā)現(xiàn)該蛋白能將黃連素由胞外轉(zhuǎn)運(yùn)至胞內(nèi):NtNUPI主要負(fù)責(zé)將細(xì)胞質(zhì)外體的煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)至胞質(zhì)內(nèi),從而維持根部煙堿平衡:NtMATE1和NtMATE2編碼的蛋白可以把煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)至中央液泡中。煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)還受轉(zhuǎn)錄因子協(xié)調(diào)調(diào)控。有研究表明,NtMYC2a可以與MYC相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子bHLH的同源物形成功能復(fù)合體來調(diào)控?zé)焿A的轉(zhuǎn)運(yùn),起到一個“總開關(guān)”的作用。另外,Mo等利用蛋白質(zhì)組學(xué)和共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析揭示出中樞蛋白在煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)過程中發(fā)揮著重要作用,并篩選到一些可能與煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的蛋白(GST,ABCE2,ABCF1和SLY1)。但這些蛋白在煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的功能并未得到進(jìn)一步驗(yàn)證,還需進(jìn)行深入挖掘和驗(yàn)證研究。

      ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是一類功能多樣的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,可直接利用水解ATP供能,實(shí)現(xiàn)對植物次生代謝物的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)主要包含2個部分,分別是水解ATP的核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域( nucleotide binding domain,NBD)和提供轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的含有多個a-螺旋的跨膜結(jié)構(gòu)域(transmembrane doman,TMD)。NBD位于膜的胞質(zhì)面,可以結(jié)合底物并水解ATP產(chǎn)生能量為轉(zhuǎn)運(yùn)底物提供動力;TMD則是利用NBD釋放的能量選擇底物并進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,兩者相輔相成共同實(shí)現(xiàn)了ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)功能。根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的不同,可以將大多數(shù)真核生物的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為8個主要亞家族(A-H),其中ABCG轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是ABC家族中成員數(shù)量最多的亞家族。根據(jù)結(jié)構(gòu)域數(shù)目的不同,植物ABCG蛋白又分為WBC和PDR兩個亞家族,其中,WBC為半分子ABC蛋白,必須與自身或者其他本家族的成員形成同源或異源二聚體才能發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)功能:而PDR為全分子ABC蛋白,可直接發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)功能。ABCG轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白還有結(jié)構(gòu)域類型為NBD-TMD的反向序列,可區(qū)別于其他亞家族。ABCG轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是植物ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究的熱點(diǎn)家族,在次生代謝物如萜類物質(zhì)、植物生長調(diào)節(jié)物和金屬離子運(yùn)輸中發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn),丹參(Salvia miltiorrhiza Bge.)SmABCGl具有從胞內(nèi)向胞外轉(zhuǎn)運(yùn)丹參酮ⅡA的作用;梅花PmABCG9能轉(zhuǎn)運(yùn)苯甲醇;桃PpABCG14可以轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞分裂素;AtABCG30/40具有轉(zhuǎn)運(yùn)脫落酸(ABA)的作用;皺葉煙草NpPDRl參與香紫蘇醇的轉(zhuǎn)運(yùn)過程;忽地笑(Lycoris aurea)LaABCG3和LaABCG5基因受茉莉酸甲酯誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá),并且生物堿含量也相應(yīng)增加,表明這兩個基因可能參與生物堿的積累和轉(zhuǎn)運(yùn);NtWBC13轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有吸收體外煙堿的能力,在煙草根中起到積累或收集煙堿的作用。

      本課題組前期對不同煙堿含量的煙草材料進(jìn)行差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析時,篩選到可能影響煙堿含量的NtABCG6L蛋白(登錄號:AOAIS3X176)。該蛋白為ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G家族成員,推測NtABCG6L基因可能具有與煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的功能。本研究利用生物信息學(xué)方法對NtABCG6L的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能進(jìn)行預(yù)測,并分析該基因在煙草打頂不同時間、不同器官中的差異表達(dá),以及其表達(dá)量與煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)效率的相關(guān)性,以期為進(jìn)一步驗(yàn)證和明確該基因的煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)功能提供依據(jù)。

      1材料與方法

      1.1材料種植與樣品采集

      供試煙草品種為K326,2022年2月26日播種,4月20日移栽,種植于貴州大學(xué)煙草科研基地(安順市楊武鄉(xiāng))。選取土地平整、肥力均勻的地塊作為試驗(yàn)地,將其劃分為3個小區(qū),每個小區(qū)種植4行,每行15株,株距0.55 m,行距1.20 m。田間管理參照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)執(zhí)行。

      分別在6月23日打頂當(dāng)天(打頂前)及打頂后7、14、21d,每個小區(qū)選3株長勢一致的煙株,采集根、莖、葉樣品,部分鮮樣迅速于液氮中凍存,帶回實(shí)驗(yàn)室-80℃保存:剩余樣品105℃殺青30min,然后75℃烘干。

      1.2NtABCG6L生物信息學(xué)分析

      利用在線軟件對NtABCG6L蛋白進(jìn)行理化性質(zhì)分析、保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測、二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)預(yù)測、信號肽分析、互作蛋白預(yù)測、蛋白質(zhì)磷酸化預(yù)測、亞細(xì)胞定位預(yù)測、跨膜結(jié)構(gòu)和啟動子作用元件分析。通過NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)和茄科基因組數(shù)據(jù)庫(http://solgenomics.net)進(jìn)行Blastp比對,挑選20種同源性較高的物種,下載其氨基酸序列,使用DNAMAN對煙草和這些物種的氨基酸序列進(jìn)行多重比較,并用MEGA 11構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹。本研究所用軟件名稱及其相關(guān)信息見表1。

      1.3NtABCG6L蛋白與煙堿的分子對接

      分別在Uniprot蛋白數(shù)據(jù)庫(www.uniprot.org)和ZINC數(shù)據(jù)庫(zinc.docking.org)下載NtABCG6L(AOAIS3X176)的pdb格式文件和煙堿(ZINC391812)的m012格式文件,導(dǎo)入Autodock軟件,加氫、去水分子后將兩者進(jìn)行對接驗(yàn)證,根據(jù)配體-蛋白對接模型的最低結(jié)合能判斷成分與靶點(diǎn)的親和能力,利用Discovery Studi0 4.5 Visualizer軟件將對接結(jié)果進(jìn)行可視化。

      1.4NtABCG6L基因表達(dá)量及煙堿含量測定

      分別將凍存的煙草根、莖、葉鮮樣用滅菌預(yù)冷的研缽磨碎,利用RNA提取試劑盒(KK Fast Plant Total RNA Kit,莊盟生物公司)提取總RNA,用反轉(zhuǎn)錄試劑盒(FastKing cDNA,天根生化科技公司)將總RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,然后利用熒光定量PCR儀進(jìn)行qRT-PCR,所用引物見表2。PCR反應(yīng)體系(20 uL):2xtalent qPCR PreMix 10uL,10 umol/L qABCG6L-F引物0.6 uL,10umol/L qABCG6L-R引物0.6 uL,cDNA模板1uL,RNase-Free ddH20 7.8 uL。PCR擴(kuò)增程序:95℃3 min;95℃5 s,57℃10 s,72℃15 s,40個循環(huán)。以L25基因作為內(nèi)參計算Ct值,采用2-△△Ct法計算NtABCG6L基因的相對表達(dá)量。每個樣品進(jìn)行3次技術(shù)重復(fù)。

      煙堿含量測定參考《煙草化學(xué)》的紫外分光光度法。煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)為煙葉煙堿含量與根部煙堿含量的比值。

      2結(jié)果與分析

      2.1NtABCG6L生物信息學(xué)分析

      2.1.1蛋白理化性質(zhì)分析 如表3所示,NtAB-CG6L基因共編碼729個氨基酸,分子式為CX84H5714N97001W8S29,原子總數(shù)11 445個,pl值為8.97,分子量為81.29 kDa,脂肪系數(shù)為89.20,不穩(wěn)定系數(shù)為41.26,為不穩(wěn)定蛋白。NtABCG6L蛋白中絲氨酸(Ser)的含量最高,有76個,占比10.4%;其次是亮氨酸(Leu),有71個,占9.7%;半胱氨酸(Cys)和酪氨酸(Tyr)含量較低,均低于10個。帶負(fù)電荷的殘基(Asp+Glu)數(shù)和帶正電荷的殘基(Arg+Lys)數(shù)分別為61個和69個。從親/疏水性分析結(jié)果(圖1)看,該蛋白序列中第589位氨基酸疏水性最高,分值為3.100,而親水性最高的氨基酸分值為-2.878,處于第544位,平均親水系數(shù)(GRAVY)為0.013,且疏水性氨基酸數(shù)大于親水性氨基酸數(shù),因此NtABCG6L屬于疏水性蛋白。潛在的磷酸化位點(diǎn)預(yù)測結(jié)果(圖2)表明,NtABCG6L蛋白具有多個磷酸化位點(diǎn),包括60個絲氨酸(senne)位點(diǎn)、25個蘇氨酸(threonine)位點(diǎn)以及7個酪氨酸(tyrosine)位點(diǎn)。預(yù)測到NtABCG6L蛋白主要被絲/蘇氨酸蛋白激酶(CK1、CK2、CaM、GSK3)、酪氨酸蛋白激酶(SRC)等磷酸化,從而參與煙草的各種生理生化過程。信號肽預(yù)測結(jié)果表明,NtABCG6L蛋白不含有信號肽,屬于非分泌型蛋白。

      2.1.2保守結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)預(yù)測 結(jié)果(圖3)顯示,NtABCG6L蛋白存在ABC_transporter-Iike_ATP-bd、ABC_2_Uans等典型的ABC家族保守結(jié)構(gòu)域,說明該蛋白屬于ABC超家族:還存在1個ABCG_dom結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域存在于多個ABCG家族成員中,且為NBD-TMD的反向序列,說明該蛋白屬于ABCG亞家族成員。NtABCG6L蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域由6個d螺旋結(jié)構(gòu)組成。以上分析表明,NtABCG6L為NBD-TMD型的半分子ABCG跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。

      2.1.3蛋白二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu) NtABCG6L蛋白的二級結(jié)構(gòu)(圖4A)主要由a-螺旋(alpha helix)和無規(guī)則卷曲(random coil)組成,分別占39.78qo和40.88%,延伸鏈(extended strand)和B轉(zhuǎn)角(beta turn)分別占12.62%和6.72%.NtABCG6L蛋白的三級結(jié)構(gòu)如圖4B所示,其內(nèi)部多個a-螺旋聚在一起形成較大的跨膜結(jié)構(gòu)域,還有由B-折疊、a-螺旋、無規(guī)則卷曲等形成的NBD結(jié)合結(jié)構(gòu)域。因此,推測該蛋白通過NBD與底物結(jié)合并釋放能量,經(jīng)跨膜結(jié)構(gòu)通道進(jìn)行運(yùn)輸。

      2.1.4亞細(xì)胞定位及互作蛋白預(yù)測分析 亞細(xì)胞定位結(jié)果顯示NtABCG6L定位于細(xì)胞膜,表明該蛋白是跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。對NtABCG6L的互作蛋白進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果(圖5)共預(yù)測到10條與之可能存在互作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的蛋白。其中AOAIS487Y3和AOAIS4D7E7是得分(均為0.905)最高的互作蛋白,通過Unipro數(shù)據(jù)庫查詢得知這兩個蛋白均來源于煙草,且屬于半分子ABCG家族的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,因此推測NtABCG6L蛋白可能通過與AOAIS487Y3或AOAIS4D7E7形成異源二聚體發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)功能。

      2.1.5順式作用元件預(yù)測分析 以NtABCC6L基因起始密碼子上游672 bp啟動子序列,利用PlantCARE對其順式作用元件進(jìn)行分析,結(jié)果(表4)顯示,其啟動子區(qū)含有響應(yīng)干旱、低溫等非生物脅迫的作用元件(MYB和LTR),以及部分光響應(yīng)元件(GATA-motif、I-box)。成熟期低溫易造成煙堿含量增高,干旱也會使得煙堿含量發(fā)生顯著變化。據(jù)此推測煙草植株在干旱或低溫脅迫下NtABCG6L基因表達(dá)會發(fā)生變化,進(jìn)而影響煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)。

      2.1.6系統(tǒng)進(jìn)化分析 由于煙草屬于茄科作物,因此在茄科數(shù)據(jù)庫下載了番茄、辣椒、馬鈴薯、咖啡、茄子的蛋白序列文件,利用TBtools將其與NtAB-CC6L蛋白序列進(jìn)行Blast比對,發(fā)現(xiàn)這些物種中均存在NtABCC6L的同源序列。用DNAMAN進(jìn)行多序列比對,結(jié)果(圖6)顯示,茄子、馬鈴薯、番茄、辣椒的這些序列與NtABCG6L的序列相似性較高,分別為88.09%、88.09%、87.96%、86.60%,咖啡的序列與NtABCG6L序列相似度為74.83%。進(jìn)一步對NtABCC6L蛋白和其他物種的同源序列構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,結(jié)果(圖7)顯示,親緣關(guān)系最近的是擬絨毛煙草和漸狹葉煙草,其次是茄子、馬鈴薯、番茄和辣椒。

      2.2NtABCG6L蛋白與煙堿分子結(jié)合模式分析

      為進(jìn)一步驗(yàn)證NtABCG6L蛋白是可以轉(zhuǎn)運(yùn)煙堿的,下載NtABCG6L蛋白與煙堿分子的pdb文件,利用Autodock軟件進(jìn)行分子對接,分析二者結(jié)合模式。結(jié)果(圖8)顯示,ABCG6L與煙堿的活性結(jié)合位點(diǎn)由3個核心氨基酸組成,Lys28、Arg29、Lys729與煙堿吡啶環(huán)形成2個Ⅱ鍵、1個鹽橋,Arg29與煙堿吡啶環(huán)上的氮原子形成氫鍵,Lys729與煙堿吡咯環(huán)上的氨基氫形成1個鹽橋,總結(jié)合能為-2.95。表明NtABCG6L蛋白與煙堿可通過1個氫鍵、2個鹽橋和2個Ⅱ鍵產(chǎn)生的結(jié)合力相互結(jié)合。推測NtABCG6L蛋白通過核苷酸結(jié)合結(jié)構(gòu)域與煙堿結(jié)合,進(jìn)而跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)煙堿。

      2.3NtABCG6L基因表達(dá)的組織特異性及其與煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系分析

      結(jié)果(圖9)顯示,從打頂當(dāng)天(0d)到打頂后21d,煙株根系煙堿含量較高且呈下降趨勢,葉片煙堿含量呈上升趨勢,莖煙堿含量較低且變化較??;煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)在打頂后也逐漸增加。表明,煙堿是在煙株根系合成的,打頂后有明顯的轉(zhuǎn)運(yùn),即從根系向葉片轉(zhuǎn)運(yùn)積累,而莖提供運(yùn)輸渠道,并未存儲煙堿。

      NtABCG6L基因在打頂當(dāng)天和打頂后7、14、21 d的煙株根中的表達(dá)量顯著高于莖和葉中(P<0.01),而在莖、葉中的表達(dá)量差異不顯著(圖10),說明該基因具有組織表達(dá)特異性。對4個時期的煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和根系NtABCG6L基因表達(dá)量進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果(圖11)顯示,兩者間具有顯著的線性正相關(guān)關(guān)系,R2值為0.943,P<0.05。說明在一定的條件范圍內(nèi),NtABCG6L基因在煙株根系中的表達(dá)量增加能夠增強(qiáng)煙堿的轉(zhuǎn)運(yùn),據(jù)此推測NtABCG6L基因主要在煙草根部發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)煙堿的功能。

      3討論與結(jié)論

      煙草是一種嗜好性經(jīng)濟(jì)作物,在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。煙堿是煙葉中最重要的化學(xué)成分,其含量是衡量煙草和卷煙質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo),是煙草商品價值的主要體現(xiàn),其含量調(diào)控機(jī)制一直是煙草學(xué)科研究的重點(diǎn)之一。調(diào)控?zé)焿A的轉(zhuǎn)運(yùn)是調(diào)控?zé)熑~煙堿含量的途徑之一。

      ABCG家族是ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白中最為龐大的亞家族,已經(jīng)在擬南芥、亞麻、水稻、玉米、葡萄和番茄等基因組中分別鑒定出43、85、50、54、71、70個ABCG基因,在煙草基因組中則鑒定到了134個ABCG基因。前人研究發(fā)現(xiàn)ABCG基因在代謝物轉(zhuǎn)運(yùn)方面起重要作用。如甘藍(lán)型油菜(Brassica napus L)的BnABCG8可能參與脂質(zhì)的運(yùn)輸,調(diào)控植物的生長發(fā)育;蒺藜狀苜蓿(Medicago truncatula)的MtABCGIO負(fù)責(zé)4-香豆酸和甘草素的膜轉(zhuǎn)運(yùn);螺旋藻(Spirulina)的SpTR2參與香紫蘇醇的運(yùn)輸;青蒿(Artemisia caruifolia)的AaPDR3轉(zhuǎn)運(yùn)倍半萜烯B-石竹烯;長春花(Catharanthus roseus)的CrTPT2介導(dǎo)長春堿向葉片表面分泌。另有研究表明,煙草打頂后各部位煙堿含量均顯著升高,其中葉片增加程度最大,說明打頂后煙堿的轉(zhuǎn)運(yùn)更強(qiáng)。本研究結(jié)果表明,打頂后煙草根中的煙堿含量顯著下降,莖中的煙堿含量變化較小,葉中的煙堿含量顯著增加。這與前人的研究結(jié)果不完全一致,可能是打頂時期以及生態(tài)條件不同所致。本研究還發(fā)現(xiàn),煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)與NtABCG6L基因在煙株根中的表達(dá)量呈顯著線性正相關(guān)關(guān)系,表明NtABCG6L基因表達(dá)量越高,煙堿的轉(zhuǎn)運(yùn)越強(qiáng),而且NtABCG6L蛋白與煙堿分子能夠相互結(jié)合,因此推測NtABCG6L基因參與了煙堿的轉(zhuǎn)運(yùn),但具體轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制尚需深入研究。

      綜上,本研究結(jié)果表明,NtABCG6L基因共編碼729個氨基酸:其編碼蛋白具有ABCG亞家族典型的結(jié)構(gòu)域ABC_transporter-Iike_ATP-bd.ABC_2_trans、ABCG_dom,屬于ABCG家族,能通過氫鍵與煙堿結(jié)合,定位于細(xì)胞膜,存在跨膜結(jié)構(gòu),且具有多個磷酸化位點(diǎn):打頂前后NtABCG6L主要在煙草根部高度表達(dá),表達(dá)量與煙堿轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)呈顯著線性正相關(guān)關(guān)系,說明該基因可能主要在根部發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)煙堿的功能。后續(xù)將通過創(chuàng)制該基因過表達(dá)和敲除突變體來進(jìn)一步驗(yàn)證NtABCG6L基因的功能。

      作者貢獻(xiàn):龍本山是實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)研究的執(zhí)行人:龍本山、莫澤君及羅家駿完成數(shù)據(jù)分析和論文初稿的寫作:張靜瑤、彭麗莎及段麗麗參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析;劉仁祥是項(xiàng)目的構(gòu)思者及負(fù)責(zé)人,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計、數(shù)據(jù)分析和論文寫作與修改。全體作者都閱讀并同意最終的文本。

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