岷江百合抗逆相關基因的克隆及表達分析.pdf

1、岷江百合(Lilium regale Wilson)為百合科(Liliaceae)百合屬(LiliumL)植物，原產(chǎn)于中國四川岷江流域，因其具有較強的耐鹽堿、低溫和抗病毒的能力而作為重要的育種材料。本研究以岷江百合為試驗材料，在已經(jīng)構建的岷江百合cDNA文庫的基礎上篩選克隆與非生物脅迫相關的功能基因，并且研究它們在非生物脅迫下的表達模式，為有效挖掘和利用岷江百合的抗性優(yōu)良基因提供參考。試驗采用cDNA文庫和RACE技術，在本實驗室已經(jīng)克

2、隆了岷江百合蛋白激酶基因lilyABC1的基礎上，從岷江百合成熟的葉片中克隆獲得百合調節(jié)蛋白1ily14-3-3基因和轉運蛋白lilyWBC-ABC基因的全長，并做了生物信息學的分析。結合實時熒光定量(qRT-PCR)的方法研究了以上三個基因在高鹽、低溫、高溫、黑暗、模擬干旱5種非生物脅迫下的表達模式，本研究獲得的主要結果如下:
　　1.lilyABC1基因對高鹽、低溫、高溫、黑暗脅迫均有響應，但表達模式卻有所不同:在高鹽、低溫脅

3、迫1h即達到表達最高峰隨后略有下降;黑暗處理也在1h時達到表達高峰，但3h以后的表達量持續(xù)降低，12h時已顯著低于對照:高溫處理6h達到表達最高峰，而后逐漸降低，lilyABC1基因不受干旱脅迫的誘導表達。該基因對各種非生物脅迫的敏感性也不相同，對5種非生物脅迫的敏感性次序為:低溫＞黑暗＞高溫＞高鹽＞干旱。
　　2.獲得了調節(jié)蛋白lily14-3-3基岡的全長為1111bp的cDNA序列，生物信息學分析結果顯示，該基因編碼264個

4、氨基酸，蛋白質分子量29.57 KD，等電點4.77，同源性比較顯示，該基因與擬南芥GRF3有較高的序列相似性。實時熒光定量結果表明，lily14-3-3基因對高鹽、低溫、高溫、干旱脅迫也有響應，但是表達模式不完全相同:在高鹽和低溫脅迫下，lily14-3-3基因的表達量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，而在黑暗和干旱條件下，隨著時間的處理卻呈現(xiàn)出逐漸下降然后略有回升的趨勢。此外，lily14-3-3基因對不同非生物脅迫的應答速度也不同:在高溫條

5、件下，lily14-3-3基因在處理后1h的表達量就與對照達到了顯著的差異，而在高鹽、低溫和干旱條件下均在6h才與對照的差異開始達到顯著的水平。
　　3.lilyWBC-ABC基因cDNA全長為2000bp，生物信息學分析結果顯示，該基因編碼557個氨基酸，蛋白質分子量62.48KD，等電點9.31，結構預測顯示，該蛋白由位于膜內和膜外的兩部分組成，在1-185位氨基酸之間含有一個AAA結構域，屬于ATPase的結合部位。實時定量

6、qRT-PCR結果表明，lilyWBC-ABC基因在高溫、黑暗和模擬干旱條件下，表達量先升高后降低，分別在處理12小時、3小時和12小時時達到表達高峰;在NaCl處理條件下，除了12小時時略有下降外，lilyWBC-ABC基因的表達量總體呈現(xiàn)出上升的趨勢;低溫處理對該基因的表達量影響最小，處理不同時間均未與對照產(chǎn)生顯著的差異。
　　總之，lilyABC1基因、lily14-3-3基因和lilyWBC-ABC基因雖然在不同非生物脅迫