马尾松HDR基因克隆及其对旱与盐胁迫的响应

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2023-08-04 合作期刊: 《广西植物》

王嘉雯 姚圣 苏欢 刘可欣 朱沛煌 季孔庶

摘要： 干旱和土地盐渍化是制约林业可持续发展的重要因素，植物在遭受生物或非生物胁迫时，会在叶 片释放萜类等挥发性物质。1-羟基-2-甲基-2-E-丁烯基-4-焦磷酸还原酶（HDR）是 MEP 途径的末端活性酶， 具有提供前体萜类物质和主要限速作用。为探究马尾松 HDR 基因是否参与干旱和盐胁迫条件下的胁迫响 应，该研究克隆了马尾松 HDR 基因开放阅读框，并初步分析了其生物信息、组织特异性表达水平和功能。 结果表明：（1）PmHDR 基因编码区长度为 1 458 bp，编码 485 个氨基酸，其编码蛋白包含 LytB/IspH 基 因超家族的核心序列和 PLN02821 多功能结构域，属于 1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶家族。 （2）PmHDR 密码子使用偏好性较弱，偏好使用 A/U 结尾的密码子，烟草、拟南芥与酿酒酵母更适合作为 其异源表达受体。（3）qRT-PCR 结果显示，PmHDR 基因在马尾松老叶中表达量最高，其次为幼叶、幼茎 和老茎，在根中表达量最低。（4）构建基因表达载体 pBI121-PmHDR 并转化拟南芥，转基因拟南芥对干 旱和盐胁迫表现出更强的抗逆性。以上研究结果表明 PmHDR 参与植物干旱和盐胁迫的响应和调节，该结 果可为马尾松抗逆育种提供一定的理论支持。

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