Page 14 - 《广西植物》2024年第2期
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Ｇｕｉｈａｉａ Ｆｅｂ. ２０２４ꎬ ４４(２): ２１６－２３４
ＤＯＩ: １０.１１９３１/ ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０２２１２０６０
王嘉雯ꎬ 姚圣ꎬ 苏欢ꎬ 等ꎬ ２０２４. 马尾松 ＨＤＲ 基因克隆及其对旱与盐胁迫的响应 [Ｊ]. 广西植物ꎬ ４４(２): ２１６－２３４.
ＷＡＮＧ ＪＷꎬ ＹＡＯ Ｓꎬ ＳＵ Ｈꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４. Ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ ＨＤＲ ｇｅｎｅ ｉｎ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓｅｓ
[Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ４４(２): ２１６－２３４.
马尾松 ＨＤＲ 基因克隆及其对旱与盐胁迫的响应
王嘉雯ꎬ 姚 圣ꎬ 苏 欢ꎬ 刘可欣ꎬ 朱沛煌ꎬ 季孔庶 ∗
( 南京林业大学 林木遗传育种全国重点实验室/ 林木遗传与基因工程国家林业和
草原局重点实验室/ 南方现代林业协同创新中心ꎬ 南京 ２１００３７ )
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ꎬ植物在遭受生物或非生物胁迫时ꎬ会在叶片
释放萜类等挥发性物质ꎮ 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ꎬ
具有提供前体萜类物质和主要限速作用ꎮ 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ꎬ该研究克隆了马尾松 ＨＤＲ 基因开放阅读框ꎬ并初步分析了其生物信息、组织特异性表达水平和初步功
能ꎮ 结果表明:(１)ＰｍＨＤＲ 基因编码区长度为 １ ４５８ ｂｐꎬ编码 ４８５ 个氨基酸ꎬ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ꎬ属于 ＨＤＲ 家族ꎮ (２)ＰｍＨＤＲ 密码子使用偏好性较弱ꎬ偏好
使用 Ａ / Ｕ 结尾的密码子ꎬ烟草、拟南芥与酿酒酵母更适合作为其异源表达受体ꎮ (３) ｑＲＴ￣ＰＣＲ 结果显示ꎬ
ＰｍＨＤＲ 基因在马尾松老叶中表达量最高ꎬ其次为幼叶、幼茎和老茎ꎬ在根中表达量最低ꎮ (４)构建基因表达
载体 ｐＢＩ１２１￣ＰｍＨＤＲ 并转化拟南芥ꎬ转基因拟南芥对干旱和盐胁迫表现出更强的抗逆性ꎮ 以上研究结果表
明 ＰｍＨＤＲ 参与了植物干旱和盐胁迫的响应和调节ꎬ并为马尾松抗逆育种提供了一定的理论支持ꎮ
关键词: 马尾松ꎬ ＰｍＨＤＲꎬ 萜类化合物ꎬ 基因克隆ꎬ 胁迫响应
中图分类号: Ｑ９４３ 文献标识码: Ａ 文章编号: １０００￣３１４２(２０２４)０２￣０２１６￣１９
Ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ ＨＤＲ ｇｅｎｅ ｉｎ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ａｎｄ ｉｔｓ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓｅｓ
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ＷＡＮＧ Ｊｉａｗｅｎꎬ ＹＡＯ Ｓｈｅｎｇꎬ ＳＵ Ｈｕａｎꎬ ＬＩＵ Ｋｅｘｉｎꎬ ＺＨＵ Ｐｅｉｈｕａｎｇꎬ ＪＩ Ｋｏｎｇｓｈｕ
( Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｔｒｅｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ａｎｄ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ/ Ｋｅｙ Ｏｐｅｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ａｎｄ Ｇｅｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ａｎｄ Ｇｒａｓｓｌａｎｄ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ/ Ｃｏ￣Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ｉｎ
Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａꎬ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｌａｎｄ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ａｒｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔｒｙꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｌａｎｔｓ
ｗｉｌｌ ｒｅｌｅａｓｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｅｒｐｅｎｏｉｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｏｒ ｎｏｎ￣ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｅｓｓ. Ｔｈｅ １￣ｈｙｄｒｏｘｙ￣２￣ｍｅｔｈｙｌ￣２￣
(Ｅ)￣ｂｕｔｅｎｙ￣４￣ｐｙｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｒｅｄｕｃｔａｓｅ ｉｓ ｔｈｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ａｃｔｉｖｅ ｅｎｚｙｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ＭＥＰ ｐａｔｈｗａｙꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ
ｔｅｒｐｅｎｏｉｄｓ ａｎｄ ｈａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒａｔｅ￣ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｗｈｅｔｈｅｒ ＨＤＲ ｇｅｎｅ ｏｆ Ｐｉｎｕｓ ｍａｓｓｏｎｉａｎａ ｉｓ
收稿日期: ２０２３－０５－２７
基金项目: 国家“十四五”重点研发计划课题(２０２２ＹＦＤ２２００２０２)ꎻ 江苏高校优势学科建设工程资助项目(ＰＡＰＤ)ꎮ
第一作者: 王嘉雯(２０００－)ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为观赏植物种质资源与遗传育种ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｗａｎｇ＿ｊｉａｗｅｎ２２７６＠ １６３.ｃｏｍꎮ
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通信作者: 季孔庶ꎬ博士ꎬ教授ꎬ研究方向为林木遗传育种、园林植物遗传育种ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｋｓｊｉ＠ ｎｊｆｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
