白三叶质子焦磷酸酶基因 TrVP1 生物信息学分析及定量表达

质子焦磷酸酶(H+-PPase)在提高植物抗逆性方面发挥着重要的作用。本试验以白三叶品种‘拉丁诺’(Trifolium repens cv. ‘Ladino’) cDNA 为模板克隆出了白三叶 H+-PPase 基因 TrVP1 的全长序列，并利用相关分析软件和网站对其进行生物信息学分析，并研究它在非生物胁迫及信号物质诱导下的表达模式。结果表明，TrVP1 全长为 2 594 bp，开放阅读框(ORF)为 2 304 bp，共编码 767 个氨基酸；其编码蛋白为亲水性跨膜蛋白，分子量 80.49 kD，等电点 pI 5.18，多序列比对及系统进化树分析显示该基因属于玉型 VP 家族。采用荧光定量(qRT-PCR)方法分析 TrVP1 的表达模式发现，重金属(CdSO4)、低温(4℃)、高温(35℃)、干旱(PEG-6000)和盐(NaCl)胁迫均显著上调了白三叶根系中 TrVP1 的表达量，但下调了叶片中 TrVP1 的表达量。此外，白三叶根系中 TrVP1 的表达受到 Ca2+ 信号的显著诱导，而叶片中的 TrVP1 表达则受到抑制。与此同时，NO 和 H2O2信号对白三叶根系和叶片中 TrVP1 的表达均起到抑制作用。本试验为深入研究质子焦磷酸化酶基因，提高白三叶抗逆性的功能及其应用提供了理论依据。