甘蔗ATP结合蛋白基因克隆及其干旱胁迫下的表达特性分析

曹辉庆　蒋胜理　黄诚梅　邓智年　吴凯朝　徐林　罗海斌　陆珍　魏源文

摘要：[目的]克隆甘蔗ATP结合蛋白基因，分析其基本生物学信息及在干旱胁迫下的表达特性，为ATP结合蛋白的功能研究提供理论依据。[方法]从乙烯诱导甘蔗差异表达转录组和水分胁迫下甘蔗cDNA文库中获取ATP结合蛋白基因序列，设计其引物进行RT-PCR扩增，利用生物信息学软件进行序列分析及其蛋白结构和功能预测，并采用实时荧光定量PCR（qPCR）检测干旱胁迫处理下的甘蔗ATP结合蛋白基因的表达情况。[结果]克隆获得的甘蔗ATP结合蛋白基因全长2145 bp，编码714个氨基酸，其蛋白分子质量为79.430 kD，理论等电点（pI）为9.33，不稳定系数为44.38；甘蔗ATP结合蛋白与玉米ATP结合蛋白的核苷酸序列及其推导氨基酸系列同源性最高，均达93%。甘蔗ATP结合蛋白主要由无规则卷曲（42.02%）、α螺旋（25.63%）和延伸链（22.27%）结构组成，具有蛋白激酶催化结构域、ATP结合位点、核苷酸结合位点（NBS）、糖基化位点、激酶磷酸化结合位点及核定位信号等；甘蔗ATP结合蛋白可能主要定位在细胞核、叶绿体、线粒体和过氧化物酶体中，起中间代谢调控作用，或参与转录调控、免疫应答、胁迫应答及信号转导等生物反应。qPCR检测结果显示，在干旱胁迫7 d后，甘蔗ATP结合蛋白基因的表达量明显下调，约为对照的30%，恢复正常供水（复水）后，表达量回升。[结论]甘蔗ATP结合蛋白基因表达受干旱胁迫诱导，可能参与甘蔗对干旱逆境胁迫响应的代谢调控。

关键词：甘蔗；ATP结合蛋白；基因克隆；生物信息学；干旱胁迫；表达特性

0引言

[研究意义]甘蔗（Saccharum officinarum L.）属于C4光合途径作物，具有特殊的能量代谢系统，是主要的糖料作物（李杨瑞等，2011）。近年来，甘蔗分子育种研究迅速发展，主要围绕功能基因发掘和利用、转基因和分子标记辅助育种及抗病、抗虫分子作用机理等方面开展大量研究，并取得良好的成效。发掘和鉴定甘蔗功能基因，并系统研究其与甘蔗重要农艺性状的相关性，对丰富甘蔗遗传改良可利用的基因资源具有重要意义。ATP结合蛋白（ATP-bindingprotein）是一个多样化的蛋白质家族，可将ATP水解释出的能量提供给各种分子进行跨膜转运，驱动细胞内的生化反应（Mbah，2014），在许多生理和病理过程中发挥重要作用（Tameling et al.，2002；Macoveiet al.，2011）。因此，克隆甘蔗ATP結合蛋白基因，分析其编码蛋白的结构和功能域，探究其在甘蔗应答非生物胁迫中的作用机制，对甘蔗抗逆育种具有重要意义。[前人研究进展]近年来，针对ATP结合蛋白的研究主要集中在ATP结合蛋白识别、结合和水解ATP功能、胁迫响应、序列特征、信号转导功能等方面。Gerhardt等（1998）研究发现，细胞中ATP消耗会导致Vps33p从胞质蛋白到颗粒蛋白的快速改变，用葡萄糖恢复细胞能量会逆转此现象，表明囊泡转运蛋白Vps33p是一种以能量依赖的方式定位于细胞质基质的ATP结合蛋白。Tameling等（2002）研究表明，番茄抗病基因产物I-2和Mi-1是2个具有ATP酶活性的功能ATP结合蛋白，其核苷酸结合位点（NBS）能结合和水解ATP，发挥ATP酶活性。Keiko等（2003）研究发现，大鼠肝脏过氧化物酶膜蛋白（PMP70）与ATP结合蛋白Mdr（P糖蛋白）的序列特征很相似，参与各种生物过程，包括膜运输；PMP70的ATP结构域受细胞溶质影响，是一种可能形成通道的跨膜蛋白，表明PMP70是Mdr糖蛋白相关的ATP结合蛋白家族成员。Mohd等（2010）通过序列聚类分析及结构功能预测研究完成了类鼻疽杆菌ATP结合蛋白序列相似聚类的整个基因组分类和功能分类，确定了ATP结合位点，并基于沙门氏菌组氨酸透性酶ATP结合亚基的晶体结构，成功构建了类鼻疽杆菌的ATP结合蛋白模型。Macovei等（2011）研究了水稻DEAD-box解旋酶家族ATP结合蛋白（OSABP）对氯化钠、脱水、蓝光和红光等多种非生物胁迫的响应，结果表明，OSABP可能在特定非生物胁迫的细胞反应中发挥重要作用。Joii等（2013）采用酰基ATP（AcATP）探针法研究拟南芥ATP结合蛋白组，并对63个已知核苷酸结合袋的标记位点进行分析，结果发现24个标记位点表现出丰富的蛋白激酶（Protein kinase-related）遗传多样性，其中包括多种LRR受体激酶（LRR-RLKs）。Takenori等（2013）利用一个串联的光激活单元，光解诱导靶蛋白的特定交联，将香豆素成功转移到ATP结合蛋白上，致使交联位置产生香豆素荧光团，无需在程序前或后添加一个检测标签就可灵敏地检测识别ATP结合蛋白，由此研发出一种ATP结合蛋白识别方法。Jun等（2014，2015）利用ATP竞争试验（ATP和酰基-ATP探针之间竞争）将非特定蛋白质和特定ATP结合蛋白进行区分，已成功区分539个蛋白质，其中包括178个新的ATP结合蛋白。刘淑芬等（2016）研究发现，套作分蘖洋葱后番茄叶片中出现新蛋白，经鉴定其为ATP结合蛋白，该蛋白在化感潜力强的番茄品种中表达量较高，且番茄体内抗性相关的蛋白增多，以增强番茄对逆境的抗性，从而在蛋白质水平上验证了套作能增强作物的抗逆能力。此外，Chaput和Szo～ak（2004）、Sheref等（2007）开展了体外进化ATP结合蛋白的结构及进化分析，并与生物ATP结合蛋白的结构进行比较，以进一步了解ATP结合蛋白的结构和功能。陈白雪等（2015）初步研究体外进化ATP结合蛋白的功能，结果表明，体外进化ATP结合蛋白具有ATP水解活性，其互作能力最强的蛋白是其自身，表明该蛋白易形成自身二聚体。[本研究切入点]目前，有关甘蔗ATP结合蛋白基因结构及分子生物学功能的研究鲜见报道。[拟解决的关键问题]克隆甘蔗ATP结合蛋白基因，分析其基本生物学信息及在干旱胁迫下的表达情况，为该基因的功能和应用研究提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试甘蔗品种为新台糖22号（ROC22），由广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室提供。苗期采摘+1叶，-80℃保存备用。pMD18-T载体和SYBR Premix EX Taq试剂盒购自宝生物工程（大连）有限公司；RNA提取试剂盒（RNAprep Pure Plant Kit）购自天根生化科技（北京）有限公司；Power qPCR PreMix（GENEray，GK8020）试剂盒购自上海捷瑞生物工程有限公司；cDNA合成试剂盒（TransScript One-StepgONA Removal and cDNA Synthesis SuperMix）购自北京全式金生物技术有限公司。

1.2干旱胁迫处理

干旱胁迫试验在避雨大棚中进行，甘蔗苗种植于塑料桶中，每桶3株。试验设对照组（CK）和处理组，每组重复3次。对照组实行常规栽培管理，正常供水；试验组在常规栽培30 d（苗期）后一次性浇透水后停止供水进行干旱胁迫，连续跟踪测定土壤含水量以确定胁迫程度，分别在干旱胁迫7 d（轻度胁迫）、10 d（中度胁迫）、13 d（重度胁迫）及恢复正常供水后第4 d和第8 d时取甘蔗+1叶。将样品迅速进行液氮冷冻后，置于-80℃冰箱保存备用。

1.3总RNA提取及cDNA合成

利用RNA提取试剂盒提取甘蔗叶片总RNA；用紫外分光光度计和1.0%琼脂糖凝胶电泳检测RNA的浓度、纯度及完整性。利用cDNA合成试剂盒反转录合成cDNA第一链。

1.4引物设计

根据乙烯诱导甘蔗差异表达转录组数据（罗海斌等，2012）和水分胁迫下甘蔗cDNA文库中的ATP结合蛋白基因序列，设计其特异性引物（ATP-F：5-ATGCCAGAGCTGCGAAGCAATACTCGT-3'；ATP-R：5-TCAGCACACGGTTCGTCCGTAGCAGAT-3）。引物由北京奥科鼎盛生物科技有限公司合成。

1.5基因克隆

PCR反应体系（25.0 uL）：lOxBuffer（Mg2+Plus）2.5uL，dNTP Mixture（2.5 mmol/L）2.0 uL，ATP-F（10 umol/L）0.5 uL，ATP-R（10 pmol/L）0.5 uL，SYBR Premix EX Taq DNA聚合酶（5 U/uL）0.2 uL，cDNA模板2.0 uL，以ddH20补足至25.0 uL。扩增程序：94℃预变性4 min；94℃30 s，56℃30 s，72℃1 min，进行30个循环；72℃延伸10 min。PCR产物用1.5%琼脂糖凝胶电泳进行检测，并用琼脂糖凝胶回收试剂盒回收目的条带。将目的条带连接至pMDl8-T载体后，转化DH5a感受态细胞，37℃培养过夜，筛选阳性克隆送至北京奥科鼎盛生物科技有限公司测序。

1.6生物信息学分析

1.6.1核苷酸序列及氨基酸序列分析 将测序结果提交至NCBI在线软件BLAST进行核苷酸序列同源性比对分析，ORF Finder检测cDNA序列的开放阅读框；采用ClustalX和DNAMAN对目的基因推导的氨基酸序列进行多序列比对。

1.6.2理化性质及亲/疏水性分析 應用Expasy网站的ProtParam对甘蔗ATP结合蛋白进行氨基酸含量、理论分子量及等电点分析；利用ProtScale对ATP结合蛋白进行亲/疏水性分析。

1.6.3蛋白质二级结构及三维结构预测 使用SOP-MA预测甘蔗ATP结合蛋白质二级结构，利用同源模型服务软件SWISS-MODEL进行蛋白质三维结构预测。

1.6.4蛋白质家族、结构域和功能位点预测 应用SMART、PROSITE和NCBI在线软件Conserveddomain预测甘蔗ATP结合蛋白的家族、结构域和功能位点。

1.6.5蛋白激酶磷酸化修饰位点及序列特征分析采用KinasePhos预测蛋白激酶磷酸化修饰位点，采用MotifScan进行蛋白序列特征分析。

1.6.6蛋白质功能预测 利用TMPRED预测甘蔗ATP结合蛋白的跨膜结构，利用SignalP 4.1 Server预测甘蔗ATP结合蛋白的信号肽，并以在线软件TargetP和Psort对甘蔗ATP结合蛋白进行亚细胞定位预测，采用ProtFun 2.2 Server对甘蔗ATP结合蛋白进行功能分类。

1.7基因相对表达量分析

以25S为内参基因，采用实时荧光定量PCR（qPCR）检测ATP结合蛋白基因的相对表达量。根据qPCR引物设计原则设计引物，ATP结合蛋白基因引物为qF：5'-CACAAGGACTGGATAATGGAACA-3和qR：5一ATGATTGCTGAGTGTAAGGAGTT-3。内参基因引物为qF：5'-ATAACCGCATCAGGTCTCCAAG-3'和qR：5'-CCTCAGAGCCAATCCTTTTCC-3。反应体系（20.0 uL）：2XPower qPCR PreMix（with SYBR Green I）10.0 uL，正、反向引物（2 Ixmol/L）各2.0 uL，50XRox Reference Dye 0.4 uL，cDNA模板2.0 uL，ddH2O 3.6 uL。利用Applied Biosystems 7500型荧光定量PCR仪进行qPCR。扩增程序：95℃预变性10 min；95℃10 s，60℃34 s，进行40个循环。循环结束后利用熔解曲线检测产物特异性：从60℃缓慢升温至95℃，每上升1℃采集5次荧光信号。设置3次重复，采用2计算ATP结合蛋白的基因相对表达量。

2结果与分析

2.1 RT-PCR扩增结果

以新台糖22号的叶片总RNA为模板，通过RT-PCR扩增获得一条清晰条带，长度为2000-3000 bp（图1）。序列分析结果表明，克隆获得甘蔗ATP结合蛋白基因完整编码区的cDNA序列，并将该基因序列提交至GenBank（登录号KX908138）。利用ORFFinder分析ATP结合蛋白基因的开放阅读框，结果表明该基因序列全长2145 bp，包含一个编码714个氨基酸残基的完整开放阅读框（图2）。

2.2同源基因序列比对结果

将测序结果提交至NCBI在线软件BLAST进行同源性比对分析，结果（表1）显示，该序列与玉米（Zea mays）ATP结合蛋白基因的同源性最高，为93%，与玉米（z mays）蛋白激酶基因的同源性为90%，与小麦（Aegilops tauschii）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、菠萝（Ananas comosus）、芝麻（Sesamum indicum）和棉花（Gossypium arboreum）的同源基因同源性分别为81%、79%、78%、77%和76%。因此，确定克隆获得的基因序列即为甘蔗ATP结合蛋白基因。

2.3同源蛋白序列比对及系统进化树构建结果

同源蛋白的氨基酸序列比对结果如图3所示，甘蔗ATP结合蛋白与同源蛋白的氨基酸序列均具有低复杂度区域（Low complexity region）、絲氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域（S TKC domain）和蛋白激酶结构域（Pfam domain），说明ATP结合蛋白基因具有高度保守性；甘蔗ATP结合蛋白与玉米ATP结合蛋白的氨基酸序列同源性达93%。

甘蔗ATP结合蛋白与其他植物同源蛋白的系统发育进化树如图4所示，甘蔗ATP结合蛋白与玉米ATP结合蛋白的氨基酸序列同源性最高（95%），表明甘蔗和玉米亲缘关系最近，与同源性比对分析结果基本一致

2.4理化性质及亲/疏水性分析

甘蔗ATP蛋白的理化性质分析结果显示，该蛋白含有714个氨基酸，分子式为C357H5536N1000O1025S30，相对分子量79.430 kD，理论等电点（pI）9.33，不稳定系数44.38，推测该蛋白属于不稳定蛋白；含正电荷氨基酸残基（精氨酸+赖氨酸）99个，负电荷氨基酸残基（天冬氨酸+谷氨酸）75个；含丙氨酸8.80%、甘氨酸8.40%、赖氨酸7.60%、亮氨酸7.10%、色氨酸7.00%和脯氨酸6.80%，不含吡咯赖氨酸和硒半胱氨酸；亲水性平均系数（GRAVY）为-0.505，说明该蛋白为亲水性蛋白。

甘蔗ATP结合蛋白的亲/疏水性分析结果如图5所示，该蛋白中亲水性氨基酸比例超过50.00%，亲水区域均匀地分布于整个呔链，分值较高；疏水区域较少，分值较低；在255-275和515-535位各含有一个疏水性区域，表明该蛋白可能为具有2个跨膜区的亲水性蛋白。

2.5蛋白质二级结构及三维结构预测结果

甘蔗ATP结合蛋白二级结构预测结果如图6所示，该蛋白的二级结构中，无规则卷曲占42.02%，α螺旋占25.63%，延伸链占22.27%，B转角占10.08%。表明该蛋白的二级结构主要由无规则卷曲、α螺旋结构和延伸链结构构成。

基于同源建模原理，通过SWISS-MODEL构建甘蔗ATP结合蛋白的三维结构模型（图7），其分析结果显示，甘蔗ATP结合蛋白与同源蛋白的序列相似性为41.54%，说明所构建的三维模型准确性较高；该蛋白主要由α螺旋和无规则卷曲结构构成，与SOPAM的二级结构预测结果基本一致。

2.6蛋白质家族、结构域和功能位点预测结果

甘蔗ATP结合蛋白的功能结构域预测结果（图8-a）显示，该蛋白的A处为未知结构位点（1-25 aa），B处为低复杂度区域（26-68 aa），C处为未知结构位点（69-154 aa），D处为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域（155-410 aa），属于磷酸转移酶和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶亚族，E处为未知结构位点（411-714aa）。甘蔗ATP结合蛋白的保守结构域预测结果（图8-b）显示，甘蔗ATP结合蛋白包含ATP结合位点、活性位点、多肽底物结合位点和活化环4个功能位点，具有6个结构域，分别为STKc CKl（丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域）、SPS1（丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶信号转导机制）、PHA02882（假定的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶）、Pkinase（蛋白激酶结构域）、S TKc（丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域、磷酸转移酶、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶亚族）和arch bud32（相关激酶肽链内切酶bud32）。2个软件的分析结果均显示，甘蔗ATP结合蛋白含有S TKc（丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域），属于蛋白激酶家族成员。

甘蔗ATP结合蛋白的蛋白家族和结构域预测结果（图8-c）显示，该蛋白的氨基酸序列有1条序列谱（PS50011），与2条模式（PS00107和PS00108）匹配；具有蛋白激酶催化结构域（155-432 aa）、蛋白激酶ATP结合区（161-192 aa）、ATP核苷酸结合位点（161-169 aa）和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性位点（280-292 aa）。

2.7蛋白激酶磷酸化修饰位点及序列特征分析结果

甘蔗ATP结合蛋白激酶磷酸化修饰位点预测结果显示，有50个丝氨酸激酶、27个苏氨酸激酶和30个酪氨酸激酶磷酸化位点，无组氨酸磷酸化位点；当限定值设为90%时，仅发现22个丝氨酸激酶磷酸化位点，推测甘蔗ATP结合蛋白具有多个丝氨酸激酶磷酸化修饰位点。

甘蔗ATP结合蛋白序列Motif（模序）特征预测结果显示，该蛋白具有2个AMIDATION SITE（酰胺化位点）、2个ASN GLYCOSYLATION（糖基化位点）、1个℃AMP PHOSPHO SITE（环腺苷酸蛋白激酶磷酸化位点）、7个CK2 PHOSPHO SITE（酪蛋白激酶磷酸化位点）、11个MYR/STYL SITE（十四烷酰化位点）、6个PKC PHOSPHO SITE（蛋白激酶C磷酸化位点）、5个TYR PHOSPHO SITE（酪氨酸激酶磷酸化位点）、1个PROTEIN KINASE ATP（蛋白激酶ATP结合区）、2个PROTEIN KINASE DOM（蛋白激酶结构域）、1个NLS BP（核定位信号）、1个APH（磷酸化转移酶家族）、2个Pkinase Tyr（蛋白酪氨酸激酶结构域）和1个Octapeptide repeat（八肽重复），表明甘蔗ATP结合蛋白可能与抗病及抗逆性相关。

2.8蛋白质功能预测结果

2.8.1跨膜区结构和信号肽预测结果 甘蔗ATP结合蛋白跨膜区域预测结果（图9）显示，该蛋白可能具有3个跨膜螺旋区，分别在251-272、514-540和56 1-578 aa，与其亲/疏水性分析结果基本一致，由此推测该蛋白发挥膜受体作用，是位于细胞膜上的锚定蛋白或离子通道蛋白等。

甘蔗ATP结合蛋白分泌型信号肽剪切位点预测结果（图10）显示，该蛋白无信号肽，说明其定位于细胞质基质或细胞器基质中，不属于分泌蛋白。

2.8.2亚细胞定位及功能分类结果 甘蔗ATP结合蛋白及其同源蛋白的亚细胞定位分析结果（表2）显示，该蛋白基因序列具有叶绿体转运肽、线粒体靶向肽、其他细胞器靶向肽等序列特征，推测甘蔗ATP结合蛋白主要位于细胞的叶绿体、线粒体或其他亚细胞器。甘蔗ATP结合蛋白的亚细胞定位分析结果（表3）显示，ATP结合蛋白主要位于细胞核，其次是线粒体基质和过氧化物酶体。综上所述，甘蔗ATP结合蛋白可能主要在细胞核、叶绿体、线粒体和过氧化物酶體中发挥作用。甘蔗ATP结合蛋白的功能分类结果（表4）显示，该蛋白为代谢调控蛋白，但基因本体分类预测结果显示，该蛋白是一种转录调控蛋白，可能参与转录、免疫应答及胁迫应答等生物反应。

2.9 ATP结合蛋白基因在干旱胁迫下的表达情况

qPCR检测结果如图11所示，在干旱胁迫7 d后，甘蔗ATP结合蛋白基因的表达量明显下调，约为对照的30%，随着胁迫时间延长，表达量逐渐稳定，但明显低于对照，恢复正常供水（复水）后，表达量回升，且随着复水时间的延长，表达量与对照趋于一致。由此推测ATP结合蛋白基因在甘蔗抗旱的分子机制中发挥调控作用。

3讨论

ATP结合蛋白能参与转录调控、免疫应答、胁迫应答等生物反应，在许多生理和病理过程中发挥重要作用（Tameling et al.，2002；Macovei et al.，2011；Mbah，2014）。长期以来，我国多以动物、微生物和人体组织作为研究对象，围绕ATP结合蛋白在免疫应答和抑制病原细胞发展等方面的功能研究最广泛、系统和深入。但关于ATP结合蛋白在植物中的作用及其作用机理的报道较少，缺乏系统研究。本研究克隆获得甘蔗ATP结合蛋白基因完整编码区的cDNA序列，其推导的氨基酸序列与其他植物同源蛋白的氨基酸序列有保守的特异性序列和较高的序列相似性，其中与玉米ATP结合蛋白的氨基酸序列同源性最高，达93%，具有潜在的生物学意义。

蛋白质结构是体现生物功能的基础。本研究发现，甘蔗ATP结合蛋白主要由α螺旋、无规则卷曲和延伸链结构构成，高度亲水性，是一种能形成2-3个通道的跨膜蛋白。蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程是生物体内普遍存在的信息传导调节方式，几乎涉及所有的生理和病理过程，对蛋白质的功能调节发挥关键作用，同时许多重要的细胞表面蛋白、识别蛋白和分泌蛋白均带有一个或数个糖基，其具有重要的生理功能。本研究发现，甘蔗ATP结合蛋白不仅含有多个有蛋白激酶磷酸化位点和糖基化位点，还具有蛋白激酶催化结构域、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性位点、蛋白激酶ATP结合位点、多肽底物结合位点、蛋白激酶活性位点、NBS及核定位信号（NLS BP），由此推断该蛋白既属于蛋白激酶家族成员，又属于ATP结合蛋白家族成员。许多蛋白家族，包括RAS（Ratsarcoma）族蛋白、ATPase延伸因子、R基因（Resistance gene）编码蛋白及ATP和GTP的结合蛋白均含有NBS（Tameling et al.，2002；阙友雄等，2009；张立荣等，2011）。NBs包含激酶-1a或P环、激酶-2和激酶-3a 3个ATP/GTP结合基序，是植物抗病基因中最重要的保守结构域之一（Tameling et al，2002）。本研究克隆获得甘蔗ATP结合蛋白基因，该基因序列包含典型的NBS基序，与抗病抗逆特性具有较大的相关性（Anser et al.，1996）。ATP结合蛋白有跨膜区，无信号肽，说明其不属于分泌蛋白，是由游离的核糖体合成的蛋白质，其释放到胞质溶胶中再分别转运到线粒体、细胞核、过氧化物酶体等细胞器中发挥作用。本研究亚细胞定位分析结果显示，该蛋白主要位于细胞核、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体，进一步证实了前人的研究结论，即Kamijo等（1990）研究发现大鼠肝脏过氧化物酶膜蛋白（PMP70）是参与跨过氧化物酶膜主动运输的ATP结合蛋白，Keiko等（2003）研究发现菠菜叶绿体膜蛋白是ATP结合蛋白。由此推测，甘蔗ATP结合蛋白是主要位于细胞核、线粒体、叶绿体和过氧化物酶的膜蛋白。

此外，本研究采用qPCR检测甘蔗ATP结合蛋白基因的表达特性，结果显示，经胁迫处理后，该基因的表达量呈明显下调趋势，恢复正常供水后，其表达量开始回升，表明该基因与抗旱性相关，推测该基因参与甘蔗对干旱逆境胁迫响应的代谢调控，在甘蔗抗旱分子机制中发挥调控作用。

4结论

甘蔗ATP结合蛋白基因表达受干旱胁迫诱导，可能参与甘蔗对干旱逆境胁迫响应的代谢调控。