摘要：磺基轉(zhuǎn)移酶（SOT）是一類在動植物和微生物中高度保守的蛋白，能催化磺化反應(yīng)，在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和適應(yīng)逆境等方面起著重要作用。為探究煙草中SOT的功能，采用同源克隆方法從煙草K326中克隆到一個SOT基因，命名為NtSOT17，并對NtSOT17基因進(jìn)行生物信息學(xué)及表達(dá)模式分析。結(jié)果表明，NtSOT17全長CDS序列為1 076 bp，編碼342個氨基酸，分子量為39.58 ku。亞細(xì)胞定位預(yù)測結(jié)果顯示，NtSOT17定位于細(xì)胞質(zhì)，利用ProtParam、SignalP 5.0、Protscale等網(wǎng)站進(jìn)行分析，NtSOT17屬于酸性蛋白，具有親水性，無跨膜結(jié)構(gòu)和信號肽。NtSOT17的啟動子區(qū)域存在多種光響應(yīng)元件以及干旱、低溫等參與逆境響應(yīng)的順式作用元件，RT-qPCR結(jié)果顯示，其在脅迫處理后的煙草根、莖、葉中均有表達(dá)，其中在根部的表達(dá)較高，且在處理24 h時達(dá)到最高。以上結(jié)果表明NtSOT17是一個具有穩(wěn)定性的酸性親水蛋白，符合胞質(zhì)磺基轉(zhuǎn)移酶特征，能響應(yīng)干旱、高溫、低溫及高鹽等逆境脅迫。

關(guān)鍵詞：煙草；磺基轉(zhuǎn)移酶；生物信息學(xué)分析；基因克??；表達(dá)分析

中圖分類號：S572.01""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）22-0031-07

磺基轉(zhuǎn)移酶（sulfotransferase，SOT或SULT）能催化通用供體PAPS的磺酸基團(tuán)（—SO3H）轉(zhuǎn)移至帶羥基或氨基的底物上，同時生成腺苷-3′，5′-二磷酸，這一過程通常被稱為磺化^［1］?；腔磻?yīng)幾乎存在于所有的生物體中，并且與各種生物過程有關(guān)，如細(xì)胞間交流、生長發(fā)育和逆境脅迫響應(yīng)。根據(jù)在植物細(xì)胞中的不同存在形式，可將SOT分為胞質(zhì)類磺基轉(zhuǎn)移酶和膜偶聯(lián)磺基轉(zhuǎn)移酶，迄今為止，大多數(shù)被鑒定的植物SOT是沒有跨膜區(qū)域的細(xì)胞質(zhì)蛋白，胞質(zhì)類SOT主要通過催化小分子內(nèi)源物質(zhì)和外源化合物的磺化，如類固醇、黃酮、硫代葡萄糖苷、激素、生物胺等參與植物生長發(fā)育及脅迫響應(yīng)^［2］。

Rivoal等的研究結(jié)果表明，苜蓿科植物通過膽堿硫轉(zhuǎn)移酶催化產(chǎn)生滲透保護(hù)劑膽堿-O-硫酸鹽來耐受鹽脅迫^［3］。Cao等在水稻中鑒定了一個新的脅迫響應(yīng)基因OsSOT9，在經(jīng)過低溫處理后的孕穗期和花期葉片中表達(dá)量上調(diào)，且啟動子區(qū)域存在12種與脅迫反應(yīng)相關(guān)的順式作用元件，進(jìn)一步證明了OsSOT9與水稻響應(yīng)脅迫相關(guān)^［4］。在擬南芥已鑒定的SOT家族成員中，AtSOT12對黃酮、油菜素內(nèi)酯和水楊酸具有活性^［5］，且參與植物對鹽脅迫、滲透脅迫和激素處理的響應(yīng)^［6］。AtSOT10和AtSOT12能通過磺化油菜素內(nèi)酯影響植物的生長發(fā)育。油菜素內(nèi)酯在細(xì)胞伸長與分裂、維管束分化及葉片形態(tài)發(fā)生過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用^［7］，且可以通過促進(jìn)原形成層細(xì)胞的分裂，調(diào)節(jié)幼芽中維管束的數(shù)量^［8］。另外，小分子化合物的磺化可參與調(diào)節(jié)生長素運(yùn)輸從而參與植物生長發(fā)育^［9］。

迄今為止，在擬南芥、水稻、馬鈴薯等作物中的功能研究顯示，SOT主要通過磺化反應(yīng)參與植物生長發(fā)育和對外界脅迫的響應(yīng)^［10-11］，而在煙草上的研究未見報道。煙草是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，以收獲葉片為主。在煙葉生長發(fā)育過程中，外界逆境脅迫會對其產(chǎn)生不同影響，如高溫導(dǎo)致葉片受損、枯萎，低溫抑制光合作用和葉片生長，干旱導(dǎo)致葉片失水萎縮，產(chǎn)量品質(zhì)明顯降低。前期，筆者所在課題組在研究煙葉含梗率基因定位時，在定位區(qū)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了磺基轉(zhuǎn)移酶基因，推測可能與葉脈發(fā)育相關(guān)。為此，本研究擬從煙草品種K326中克隆NtSOT17基因，采用生物信息學(xué)方法分析其理化性質(zhì)，對親/疏水性、保守結(jié)構(gòu)域及蛋白質(zhì)二級、三級結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測，并進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析和啟動子順式作用元件分析，采用RT-qPCR技術(shù)對NtSOT17在干旱、高鹽及高溫、低溫脅迫下的表達(dá)進(jìn)行了分析，以期為深入研究和利用該基因改良煙草抗逆性提供依據(jù)。

1"材料與方法

1.1"材料與試劑

試驗(yàn)于2023年在貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，供試植物為筆者所在實(shí)驗(yàn)室保存的煙草品種K326。RNAprep純植物試劑盒（TIANGEN，DP432）、FastKing gDNA分離RT SuperMix試劑盒（TIANGEN，KR118）購于天根生化科技（北京）有限公司，DNA凝膠回收試劑盒、pClone007 Versatile Simple Vector Kit克隆試劑盒、感受態(tài)細(xì)胞 DH5ɑ購于北京擎科生物科技股份有限公司，2×Sq qPCR Mix購于重慶葆光生物技術(shù)有限公司，高保真酶購于南京諾唯贊生物科技股份有限公司。

1.2"NtSOT17全長CDS序列的克隆

1.2.1"總RNA的提取和第一鏈cDNA的合成

利用RNAprep純植物試劑盒（TIANGEN，DP432）提取K326葉片RNA，F(xiàn)astKing gDNA分離RT SuperMix試劑盒（TIANGEN，KR118）反轉(zhuǎn)錄獲得cDNA，用于擴(kuò)增基因全長CDS序列；同樣的方法分別提取脅迫后K326的根、莖、葉總RNA并反轉(zhuǎn)錄，用于qPCR分析。

1.2.2"全長CDS序列的克隆

在NCBI網(wǎng)站下載獲取NtSOT17的參考序列（NCBI登錄號107778316），利用在線網(wǎng)站Primer 3（https：//www.primer3plus.com/）設(shè)計全長引物（引物信息見表1），引物由北京擎科生物科技股份有限公司合成。以K326 cDNA為模板，利用高保真酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增，獲得NtSOT17全長序列。PCR反應(yīng)體系：模板DNA 1 μL，正反向引物各1 μL，mix 25 μL，ddH2O補(bǔ)足至50 μL。PCR反應(yīng)條件：94 ℃預(yù)變性2 min，98 ℃ 10 s，60 ℃ 10 s，68 ℃ 12 s，35個循環(huán)，68 ℃延伸5 min，最后4 ℃保溫。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測正確后進(jìn)行膠回收，將得到的純化產(chǎn)物連接到中間載體并采用熱激法將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)入大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞DH5ɑ。經(jīng) 37 ℃ 培養(yǎng)過夜，于37 ℃條件下培養(yǎng)12 h后進(jìn)行菌斑PCR鑒定，挑選位置、大小正確的陽性菌株送北京擎科生物科技股份有限公司測序。

1.3"生物信息學(xué)分析

利用在線網(wǎng)站Expasy-ProtParam計算蛋白長度、分子量和等電點(diǎn)，Expasy-Protscale預(yù)測其親、疏水性，NetPhos-3.1網(wǎng)站進(jìn)行磷酸化位點(diǎn)預(yù)測，Psort網(wǎng)站進(jìn)行蛋白亞細(xì)胞定位，SignalP 5.0預(yù)測信號肽，DTU/DeepTMHMM 預(yù)測跨膜結(jié)構(gòu)，GOR網(wǎng)站預(yù)測蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)，Phyre2網(wǎng)站獲取蛋白質(zhì)三維模型結(jié)構(gòu)，SMART網(wǎng)站預(yù)測保守結(jié)構(gòu)域（表2）。在NCBI獲取NtSOT17基因的CDS上游2 000 bp，提交到PlantCare網(wǎng)站進(jìn)行啟動子的順式作用元件預(yù)測。將NtSOT17的氨基酸序列在NCBI中進(jìn)行BlastP比對，選擇相似度較高的物種并下載其氨基酸序列，運(yùn)用MEGA 11軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，bootstrap值設(shè)置為1 000。

1.4"NtSOT17的表達(dá)模式分析

以貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供的煙草K326品種為試驗(yàn)材料，播種于煙草育苗專用基質(zhì)上，采用漂浮育苗方式進(jìn)行育苗，生長條件為相對濕度75%， 白天（16 h）溫度28 ℃， 晚上（8 h）溫度20 ℃。待幼苗第6葉出現(xiàn)時對其進(jìn)行脅迫處理，具體措施為鹽脅迫（5%氯化鈉）、干旱脅迫（15% PEG6000）、高溫脅迫（38 ℃）及低溫脅迫（4 ℃），每個脅迫均重復(fù)3次，分別在處理0、2、12、24 h采集根、莖、葉，并立即放入-80 ℃的超低溫冰箱中保存。

利用Primer 3.0網(wǎng)站設(shè)計NtSOT17及內(nèi)參基因L25的引物并合成，以干旱、高鹽、高溫和低溫及對照的根、莖、葉組織RNA反轉(zhuǎn)錄得到的cDNA為模板，用2×Sq qPCR Mix進(jìn)行qRT-PCR分析，每個反應(yīng)進(jìn)行3個生物重復(fù)和技術(shù)重復(fù)。qPCR體系：cDNA 1 μL，前后引物各0.5 μL，Mix 5 μL，ddH2O 3 μL，反應(yīng)條件為：94 ℃預(yù)變性20 s；94 ℃ 10 s，53.4 ℃ 10 s，72 ℃ 10 s，40個循環(huán)；最后65～95 ℃制備熔解曲線。反應(yīng)結(jié)束后采用2^-ΔΔCT法計算基因的相對表達(dá)量，并利用DPS軟件進(jìn)行顯著性分析。

2"結(jié)果與分析

2.1"NtSOT17基因的克隆

以煙草K326的cDNA為模板擴(kuò)增NtSOT17的全長CDS序列，獲得1條符合預(yù)期大小的目的條帶（圖1）。對北京擎科生物科技股份有限公司反饋的測序結(jié)果進(jìn)行比對，擴(kuò)增的目的條帶與NCBI獲得的參考序列一致，NtSOT17的CDS序列全長為1 026 bp，編碼342個氨基酸。

2.2"NtSOT17的生物信息學(xué)分析

2.2.1"NtSOT17蛋白的理化性質(zhì)分析

Protparam分析結(jié)果顯示（表3），NtSOT17蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為39.58 ku，理論等電點(diǎn)為5.54，不穩(wěn)定系數(shù)為37.63（Ⅱ），屬于穩(wěn)定性蛋白。氨基酸共342個，其中絲氨酸占比最多，占比9.1%，負(fù)電荷及正電荷殘基分別為47個和40個，總平均親水性系數(shù)為 -0.370。采用ProtScale在線工具進(jìn)一步分析NtSOT17蛋白質(zhì)的親/疏水性，結(jié)果表明，NtSOT17蛋白質(zhì)的親水性上下限為1.644和-2.178，親水區(qū)域多于疏水區(qū)域（圖2），表明NtSOT17是一種親水性蛋白質(zhì)。因此，NtSOT17是一個具有親水性的酸性穩(wěn)定蛋白質(zhì)。

2.2.2"NtSOT17蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析

磷酸化位點(diǎn)預(yù)測結(jié)果表明（圖3-A），NtSOT17蛋白質(zhì)共有43個磷酸位點(diǎn)，其中絲氨酸28個，蘇氨酸9個，酪氨酸6個，主要被絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸蛋白激酶磷酸化從而參與各種生理生化過程。二級結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果顯示（圖3-B），NtSOT17蛋白有α螺旋、延伸鏈、無規(guī)則卷曲3種二級結(jié)構(gòu)，主要的二級結(jié)構(gòu)是無規(guī)則卷曲，參與的氨基酸殘基占52.34%，參與α螺旋的氨基酸殘基占33.92%，參與延伸鏈的氨基酸殘基占13.74%，通過Phyre2網(wǎng)站對NtSOT17蛋白質(zhì)進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)預(yù)測，與其他磺基轉(zhuǎn)移酶蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相似（圖3-C）。

2.2.3"NtSOT17蛋白的亞細(xì)胞定位、跨膜結(jié)構(gòu)和信號肽預(yù)測

蛋白質(zhì)保守結(jié)構(gòu)域預(yù)測結(jié)果（圖4）表明， NtSOT17蛋白有1個Sulfotransfer_1結(jié)構(gòu)域位于74～333位氨基酸之間，屬于磺基轉(zhuǎn)移酶家族蛋白。通過線上工具Psort對NtSOT17蛋白進(jìn)行亞細(xì)胞定位，結(jié)果（表4）表明，該蛋白定位在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的可能性最大，均為34.8%，其次是線粒體，可能性為26.1%。信號肽和跨膜結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果（圖5）顯示，NtSOT17蛋白質(zhì)存在信號肽的可能性僅為 0.002 2，不存在跨膜區(qū)域，說明NtSOT17蛋白不存在信號肽和跨膜結(jié)構(gòu)，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和膜蛋白，符合胞質(zhì)磺基轉(zhuǎn)移酶的特點(diǎn)。

2.2.4"NtSOT17的啟動子順式作用元件分析

對NtSOT17基因的上游2 000 bp進(jìn)行啟動子順式作用元件鑒定，結(jié)果（表5）表明，在煙草NtSOT17基因的啟動子中，除常見的CAAT框和TATA框外，還存在6種參與光響應(yīng)的元件（BOX-4、G-box、 Gap-box、I-box、TCT-motif、Sp1），以及參與脫落酸響應(yīng)的元件（ABRE）、茉莉酸甲酯（MeJA）響應(yīng)元件（CGTCA-motif、TGACG-motif）、低溫響應(yīng)元件（LTR）、玉米醇溶蛋白代謝調(diào)控的元件（02-site）和干旱誘導(dǎo)的MYB結(jié)合位點(diǎn)（MBS）。由此可知，煙草NtSOT17基因在植物生長發(fā)育中參與了光響應(yīng)、脫落酸和茉莉酸甲酯響應(yīng)以及低溫、干旱等外界脅迫響應(yīng)。

2.2.5"NtSOT17的系統(tǒng)進(jìn)化分析

將煙草NtSOT17的氨基酸序列在NCBI中進(jìn)行Blastp比對，選擇辣椒（Capsicum annuum）、番茄（Solanum lycopersicum）、馬鈴薯（Solanum tuberosum）、擬南芥（Arabidopsis thaliana）、玉米（Zea mays）、水稻（Oryza "sativa）并下載其氨基酸序列，利用MEGA 11進(jìn)行同源性分析并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，發(fā)現(xiàn)NtSOT17與辣椒磺基轉(zhuǎn)移酶蛋白聚為同一分支（圖6）。

2.3"NtSOT17的表達(dá)模式分析

本研究通過qPCR技術(shù)檢測了NtSOT17在干旱、鹽脅迫和高溫、低溫下不同組織中的表達(dá)量，以了解NtSOT17的響應(yīng)情況。結(jié)果（圖7）表明，在4種脅迫處理下，NtSOT17基因在根、莖、葉中均有不同程度的響應(yīng)，在莖和葉中的表達(dá)量均低于根中的表達(dá)量，且干旱、鹽和低溫處理下，NtSOT17在根中表達(dá)量隨處理時間延長而上升，于24 h達(dá)到最高值，不同處理時間的表達(dá)量差異均達(dá)到顯著水平。

干旱脅迫下，NtSOT17在根部的表達(dá)量于0～2 h 與2～12 h內(nèi)漲幅不大，而在12～24 h 內(nèi)漲幅較大。在莖中，NtSOT17的表達(dá)量在4個處理時間內(nèi)差異顯著，處理2 h后表達(dá)量顯著上升達(dá)到最高，隨后下降，12 h時最低，最高表達(dá)量約為最低表達(dá)量的6倍。在葉中的表達(dá)量隨處理時間延長先下降后上升再下降，12 h時高于對照，且達(dá)到最高值，2 h和24 h時最低且低于對照。

高溫處理下，NtSOT17在根中表達(dá)量先上升后下降再上升，24 h達(dá)到最高，且表達(dá)量上升及下降幅度均較大，2 h和24 h時表達(dá)量分別為12 h時的3倍左右。在莖中，NtSOT17于處理2 h和12 h時的表達(dá)量顯著低于對照，12h時最低，24 h時上升，與對照差異不顯著。在葉片中的表達(dá)量同樣于處理 2 h 和12 h時顯著低于對照，24 h時上升但仍低于對照。

低溫下，NtSOT17在根部表達(dá)量于處理12～24 h 內(nèi)大幅上升，且24 h時表達(dá)量為4種脅迫處理下最高，說明NtSOT17對低溫響應(yīng)較高溫、干旱和鹽脅迫更為強(qiáng)烈。在莖中NtSOT17表達(dá)量于處理2、12 h顯著低于對照，12 h有上升，24 h最高，與對照差異不顯著。在葉中表達(dá)量于2 h和24 h顯著低于對照，24 h達(dá)到最低，12 h時高于對照，且不同處理時間內(nèi)差異顯著。

鹽脅迫下，NtSOT17在根部的表達(dá)量于2～12 h顯著上升，在莖中表達(dá)量均低于對照，于2 h和24 h達(dá)到最低，12 h時有上升但仍低于對照，在葉中表達(dá)量也是如此。

由此可知，煙草中NtSOT17可響應(yīng)干旱、高鹽、高溫和低溫脅迫，其中在根部表達(dá)量隨處理的時間不同有大幅度升高的現(xiàn)象，而在莖和葉中的表達(dá)較低。

3"討論與結(jié)論

目前，在哺乳動物和植物中都發(fā)現(xiàn)了不同數(shù)量的SOT。在動物中，細(xì)胞SOT可磺化外源物質(zhì)，增加其水溶性或降低生物活性，從而利于代謝、解毒。植物中SOT已知的功能包括參與蛋白質(zhì)及輔助因子的合成、抵御生物和非生物脅迫、調(diào)節(jié)氧化還原平衡、參與種子的發(fā)育等^［12］。本研究從普通煙草K326中克隆到一個磺基轉(zhuǎn)移酶基因，命名為NtSOT17。通過生物信息學(xué)分析，NtSOT17蛋白具有Sulfotransfer_1結(jié)構(gòu)域，屬于磺基轉(zhuǎn)移酶家族成員，且為胞質(zhì)類磺基轉(zhuǎn)移酶，進(jìn)化樹分析結(jié)果顯示NtSOT17與辣椒磺基轉(zhuǎn)移酶親緣關(guān)系最近。蛋白質(zhì)磷酸化可以介導(dǎo)多種生物過程，如植物的發(fā)育和對外界脅迫的響應(yīng)，NtSOT17蛋白中含有多種絲氨酸以及一些蘇氨酸和酪氨酸殘基位點(diǎn)的磷酸化，表明該蛋白通過磷酸化在煙草生長和逆境響應(yīng)中發(fā)揮重要作用。根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果，NtSOT17蛋白結(jié)構(gòu)主要為無規(guī)則卷曲，無規(guī)則卷曲可提高對不利情況的耐受性^［13］。植物通過轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)來控制對各種外界脅迫或刺激的響應(yīng)，而轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)可以通過基因啟動子區(qū)域中存在的順式作用元件來調(diào)節(jié)^［14］。本研究在NtSOT17上游啟動子中發(fā)現(xiàn)了不同種類的植物激素和環(huán)境脅迫響應(yīng)的順式作用元件，表明該基因可在煙草的生長和脅迫響應(yīng)中發(fā)揮作用，還發(fā)現(xiàn)了多種光響應(yīng)元件，其中G-Box元件的存在表明光信號可以調(diào)節(jié)NtSOT17的轉(zhuǎn)錄，并最終參與煙草防御調(diào)節(jié)，如類黃酮生物合成途徑^［15］。

正常情況下，SOT在植物體內(nèi)的表達(dá)水平很低或幾乎不表達(dá)，逆境脅迫會誘導(dǎo)SOT的表達(dá)。歐洲油菜、野甘藍(lán) 、白花甘藍(lán)SOT的表達(dá)水平在水楊酸、乙醇或茉莉酸的誘導(dǎo)下均顯著增強(qiáng)^［16-18］，表明了SOT在逆境響應(yīng)中的潛在功能。本研究中NtSOT17經(jīng)過不同脅迫處理，在根中表達(dá)量大幅升高，表明SOT在煙草適應(yīng)逆境中發(fā)揮功能。目前，34個水稻SOT家族成員中已鑒定功能的有4個，主要參與調(diào)節(jié)水稻響應(yīng)非生物脅迫、抗病防御等過程，有17個在根中高表達(dá)^［19-20］。 Chen等通過MPSS數(shù)據(jù)庫查找分析水稻SOT的表達(dá)特性發(fā)現(xiàn)，OsSOT1在根、莖及花粉等組織中有高表達(dá)，基因表達(dá)微陣列數(shù)據(jù)分析表明，OsSOT1在子房中表達(dá)最高，其次為柱頭和根，而在干旱、低溫及鹽脅迫下表達(dá)量顯著下降^［21］。分析其原因，根中一般含有較多的油菜素類固醇中間體和較少的活性油菜素內(nèi)酯^［22］，推測OsSOT1在根中高表達(dá)可能與催化24-表油菜素甾酮，調(diào)控活性油菜素內(nèi)酯的合成有關(guān)。雷雨婷等將油菜素內(nèi)酯合成的關(guān)鍵基因DET2轉(zhuǎn)入煙草中，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)PtDET2基因植株在模擬干旱及鹽脅迫條件下具有更強(qiáng)的活性氧清除能力，通過保護(hù)性酶活性的提高減少了細(xì)胞的破壞，提高了抗逆能力^［23］，該研究表明油菜素內(nèi)酯在植物響應(yīng)逆境中具有重要作用。因此在不同脅迫下OsSOT1的表達(dá)下降可能導(dǎo)致油菜素內(nèi)酯合成前體物的硫酸化減少，增加了活性油菜素內(nèi)酯含量，進(jìn)而提高了植物抗逆性。

NtSOT17基因在干旱、高溫、低溫和鹽脅迫處理下均有響應(yīng)，且根部表達(dá)量明顯高于莖和葉，表明磺基轉(zhuǎn)移酶參與了煙草對外界脅迫的響應(yīng)，且主要在根部表達(dá)。擬南芥SOT家族成員中，AtSOT8主要在根中表達(dá)，且類黃酮參與根中生長素的極性轉(zhuǎn)運(yùn)，表明AtSOT8可能通過類黃酮苷的硫酸化作用調(diào)控根的生長發(fā)育^［24-25］，另一個酪氨酸蛋白質(zhì)硫酸轉(zhuǎn)移酶（TPST）基因在整株植物中均有表達(dá)，但在根尖分生組織、側(cè)根原基和維管組織中特別強(qiáng)^［26］，表明磺基轉(zhuǎn)移酶可參與植物生長發(fā)育。煙草NtSOT17對煙草生長發(fā)育的作用還需進(jìn)一步通過基因編輯等試驗(yàn)技術(shù)深入探究。

本研究克隆了煙草NtSOT17基因，全長 1 026 bp，編碼342個氨基酸。生物信息學(xué)預(yù)測結(jié)果顯示，該蛋白具有Sulfotransfer-1結(jié)構(gòu)域，相對分子質(zhì)量為39.58 ku，等電點(diǎn)為5.54，與辣椒SOT親緣關(guān)系最近，屬于胞質(zhì)磺基轉(zhuǎn)移酶，NtSOT17可參與煙草對鹽、干旱及溫度脅迫的響應(yīng)，但其對生長發(fā)育的功能及作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究。本研究將為進(jìn)一步采用基因工程技術(shù)深入研究煙草磺基轉(zhuǎn)移酶的生物學(xué)功能及選育高品質(zhì)煙草品種提供理論支撐。

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