Page 27 - 《广西植物》2024年第2期

２ 期 王嘉雯等: 马尾松 ＨＤＲ 基因克隆及其对旱与盐胁迫的响应 ２ ２ ９

３ 讨论与结论

萜类化合物是植物次生代谢产物中最丰富、
结构最多样化的一类ꎬ在植物生长发育和抵抗逆

境胁 迫 的 过 程 中 到 重 要 作 用ꎮ １￣羟 基￣２￣甲 基￣２￣
(Ｅ)￣丁烯基￣４￣焦磷酸还原酶( ＨＤＲ) 是萜类化合
物合成中 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 为探究马尾松对干旱
和盐胁迫的响应ꎬ本文研究并克隆了 ＰｍＨＤＲ 基
因ꎮ 萜类化合物生物合成 ＭＥＰ 途径上游关键酶
的编码基因 ＰｍＤＸＳ 和 ＰｍＤＸＲ 已被成功克隆和分
析ꎬ发现二者均在一定程度上参与了马尾松对非

生物胁迫的响应(李荣ꎬ２０２１ꎻ朱灵芝ꎬ２０２１)ꎮ
不同小写字母表示差异显著(Ｐ<０.０５)ꎮ
ＰｍＨＤＲ 蛋白可能在一定程度上促进马尾松
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏｗｅｒｃａｓｅ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ( Ｐ <
０.０５). 的生长 发 育 和 逆 境 响 应 过 程ꎮ 本 文 研 究 发 现
图 ８ ＰｍＨＤＲ 基因的组织特异性表达 ＰｍＨＤＲ 基因长度为 １ ４５８ ｂｐꎬ编码 ４８５ 个氨基酸ꎬ
Ｆｉｇ. ８ Ｔｉｓｓｕｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＰｍＨＤＲ ｇｅｎｅ 其编码蛋白包含 ＬｙｔＢ / ＩｓｐＨ 基因超家族的核心序

ＷＴ. 野生型拟南芥ꎻ １~ ８. 转基因拟南芥ꎮ
ＷＴ. Ｗｉｌｄ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａꎻ １－８. Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ Ａ. ｔｈａｌｉａｎａ.
图 ９ 转基因拟南芥 ＰＣＲ 检测
Ｆｉｇ. ９ ＰＣＲ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ

列和 ＰＬＮ０２８２１ 多功能结构域ꎬ属于 ＨＤＲ 家族ꎬ这 铁硫建形成酶的催化中心ꎬ从而参与维持细胞内
说明 ＰｍＨＤＲ 蛋白参与催化萜类化合物的生物合 的氧化还原反应(刘苗苗等ꎬ２０１７)ꎮ
成ꎮ 对 ＰｍＨＤＲ 蛋白进行结构预测ꎬ发现该蛋白富 研究不同植物 ＨＤＲ 基因表达和功能时ꎬ需要
含 α 螺旋与不规则卷曲ꎬ三级结构呈“苜蓿叶” 形ꎬ 根据物种特性及其主要萜类化合物的类型和功能
与其他物种中的 ＨＤＲ 蛋白结构相似ꎻ４ 个保守的 有针对性地进行分析和验证ꎮ 本研究结果发现
半胱氨酸残基可能处于“ 苜蓿叶” 中间位置ꎬ构成 ＰｍＨＤＲ 基因在马尾松各个组织中均有表达ꎬ但在