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[目的]探究中山杉407(Taxodium mucronatum♀×T.distichum♂)(T.hybrid‘Zhongshanshan 407’)的Th P5CS和Thδ-OAT基因与植物耐旱性的关系,为落羽杉属植物抗性育种提供新的基因资源。[方法]利用RACE技术从中山杉407中分别克隆Th P5CS和Thδ-OAT基因c DNA全长,通过生物信息学手段分析预测其编码蛋白的结构和功能。基于干旱-复水试验,采用半定量和实时荧光定量技术研究中山杉407 Th P5CS和Thδ-OAT的表达特性。[结果]从中山杉407中克隆了编码P5CS和δ-OAT蛋白的基因,分别命名为Th P5CS和Thδ-OAT,其中,Thδ-OAT包含1个长度为1 494 bp的ORF,编码497个氨基酸,与樟子松(Pinus sylvestris L.)δ-OAT蛋白的序列相似性高达92%;Th P5CS包含1个长度为1 545 bp的ORF,编码514个氨基酸,与花烛属植物(Anthurium amnicola)P5CS蛋白的序列相似性为87%。半定量与定量PCR结果一致,在自然干旱和复水环境下,Th P5CS在中山杉407及其父本落羽杉(T.distichum)、母本墨杉(T.mucronatum)中均表现为先上调再下调的趋势,而Thδ-OAT在中山杉407及其父母本中相对表达量则存在差异。[结论]干旱胁迫下,Thδ-OAT和Th P5CS基因的正反方向调节是中山杉407及其亲本在干旱胁迫与恢复状态下控制脯氨酸水平的关键机制,其中,Th P5CS在中山杉407及其亲本脯氨酸的合成过程中起重要作用。 相似文献
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ERF(Ethylene responsive factor)转录因子是植物AP2/EREBP转录因子超家族的一个亚家族,广泛参与植物生长发育及各种逆境胁迫反应的调控,ERF亚家族中的第Ⅶ类成员(ERF-Ⅶs)已被证实是调节低氧相关基因表达和响应水淹胁迫的主要转录因子。本研究从中山杉406(Taxodium‘Zhongshanshan 406’)淹水胁迫下获得的转录组数据中,筛选分离出存在显著差异表达的ERF基因,以中山杉406的根为材料,采用RACE技术克隆获得1个ERF-Ⅶ类基因ThRAP2.1(Gen Bank登录号为KY463469)。生物信息学分析表明,ThRAP2.1全长为1 024 bp,包含735 bp的开放阅读框,编码244个氨基酸,无内含子,蛋白质分子量为27.14 kD,等电点为9.30。原生质体的瞬时表达显示:ThRAP2.1蛋白定位于细胞核。实时荧光定量PCR显示:ThRAP2.1基因的表达量在中山杉406淹水后产生显著差异,全淹及半淹处理下,ThRAP2.1基因在根中的表达量均显著高于对照,在叶中的表达量均显著低于对照。上述实验结果表明ThRAP2.1参与了中山杉406在水淹胁迫响应中的调控,可作为候选基因用于中山杉及其他落羽杉属树木耐水淹机制的研究。 相似文献
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本研究以采自黄山地区海拔350~1 850 m的马尾松群体、黄山松群体及其渐渗群体的416个个体为材料,利用筛选的10对SSR引物研究了群体遗传多样性、遗传结构及群体间的渐渗。结果表明:10对SSR引物检测到的等位基因共37个,各位点等位基因数(A)的范围为2~7个,Shannon指数(I)平均为1.0301;按16组海拔高度来分析,10对SSR引物扩增的平均等位基因数为3.1个,平均有效等位基因数(Ne)约为2.4个,Shannon指数(I)平均为0.849 5。根据16组海拔高度内松树群体的等位基因频率变化及16组海拔区间群体的遗传距离和海拔差进行Mantel检测分析,发现黄山松基因向渐渗群体渐渗的强度高于马尾松。以上结果显示黄山松群体与采集的416个个体中大部分个体亲缘关系较近,这说明黄山松在不同海拔松树群体的基因渐渗中起主导作用。 相似文献
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