玉米ZmTOC1a、ZmTOC1b基因的克隆、表达及亚细胞定位分析

关键词：玉米 zmtoc1a zmtoc1b 克隆 组织表达分析 

摘要：拟南芥TOC1基因在拟南芥中与2个MYB类蛋白基因LHY(Late elongated hypocotyl)、CCA1(Circadian clock associated1)组成中央振荡器,通过光周期调节途径调控拟南芥对光照的响应。为了揭示玉米中央振荡器中重要基因ZmTOC1a与ZmTOC1b的生物学功能,通过同源搜索找到玉米中的2个同源基因ZmTOC1a与ZmTOC1b,并通过同源克隆得到了这2个基因的序列,进而对这2个基因进行组织表达分析和编码蛋白的亚细胞定位。结果表明,通过同源克隆得到ZmTOC1a的开放阅读框的总长度为1236bp,共编码411个氨基酸;ZmTOC1b的开放阅读框的全长为1554bp,共编码517个氨基酸。通过ProtPARAM进行基因编码蛋白质的理化性质分析,ZmTOC1a与ZmTOC1b均为酸性蛋白。NetPhos 3.1 Server预测结果显示,ZmTOC1a存在46个潜在磷酸化位点,其中丝氨酸36个,苏氨酸8个,酪氨酸2个;ZmTOC1b共存在53个潜在磷酸化位点,丝氨酸38个,苏氨酸12个,酪氨酸3个。在玉米中选取11个不同的组织进行qRT-PCR分析,结果表明,ZmTOC1a及ZmTOC1b分别在胚根以及胚芽鞘中高表达。通过构建目的蛋白与GFP融合的表达载体并注射烟草,发现ZmTOC1a及ZmTOC1b表达蛋白主要集中在细胞核中。综上所述,玉米TOC1基因可能与拟南芥TOC1基因作用一致,在玉米的生物钟调节中起到了重要的作用。

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