Page 35 - 《广西植物》2024年第2期
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2 期 刘瑞等: 中国沙棘 HrANR 基因及黄酮类累积与抗旱的关系 2 3 7
因序列信息及其同源性ꎻ(2) 干旱胁迫下 HrANR 行 PCR 扩增ꎬ产物进行凝胶电泳检测ꎬ对获得的条
基因的时间表达特性ꎻ(3) HrANR 基因的时空表达 带单一大小符合预期的扩增产物送往生工生物工
与总黄酮含量是否存在直接关系ꎮ 旨在为黄酮类 程(上海)有限公司进行双向测序ꎮ
与中国沙棘抗旱性之间的关系阐明提供依据ꎮ 1.5 生物信息学分析
核苷 酸 和 氨 基 酸 序 列 特 征 用 Editseq 分 析ꎮ
1 材料与方法 HrANR 基因编码蛋白的相对分子质量、等电点、稳
定性 等 采 用 ProtParam ( https: / / web. expasy. org /
1.1 试验材料 protparam / ) 进 行 分 析ꎻ 利 用 Kyte ̄Doolittle 分 析
采集 青 海 省 西 宁 市 湟 源 县 ( 101° 14′ 11″ E、 HrANR 蛋白的疏水性ꎬ利用 Predict protein(http: / /
36°46′24″ Nꎬ海拔 3 010 m)的中国沙棘种子在青海 www. predictprotein. org / ) 和 Swiss model ( https: / /
省玛可河育苗基地播种育苗ꎬ苗木培养采用张丹等 swissmodel.expasy.org / ) 进行 HrANR 蛋白二级、三
(2021)的方法 ꎬ待幼苗生长至 20 cm 左右时ꎬ选择 级结 构 的 分 析ꎻ 利 用 SignalP 5. 0 ( SignalP ̄5. 0 ̄
健康且无病虫害的一部分幼苗采集叶片进行 HrANR Services ̄DTU Health Tech) 进行 HrANR 蛋白信号
基因的扩增ꎬ另外一部分进行干旱胁迫处理ꎮ 肽 预 测ꎻ 采 用 TMHMM ( https: / / services.
1.2 干旱胁迫处理 healthtech.dtu. dk / service. php? TMHMM ̄2. 0) 进 行
选择长势一致且无病虫害的幼苗ꎬ分为对照 跨膜 区 预 测ꎻ 采 用 在 线 分 析 网 站 Predict protein
(CK)组和干旱胁迫( drought stressꎬ DS) 处理组ꎬ ( https: / / www. predictprotein. org / ) 进 行 蛋 白 质 亚
CK 组照常浇灌ꎬDS 组停止浇水直至苗木缺水萎 细胞定位预测ꎻ利用 DNAMAN 进行同源蛋白序列
蔫ꎮ 在干旱胁迫处理前将苗木灌水浇透ꎬ24 h 后 分析ꎻ利用 NCBI 中的 Blastp 进行同 源 序 列 的 搜
开始试验ꎬ在胁迫第 9 天复水( 预试验中ꎬDS 组在 索ꎬ使用 MEGA 6.0 构建 NJ 进化树ꎻ利用 Megalin
第 10 天 进 行 复 水 处 理 的 幼 苗 不 能 恢 复 直 至 枯 计算同源性ꎮ
死)ꎬ于每日 9 点采样ꎬ每个处理组设 3 个平行对 1.6 实时荧光定量 PCR(qRT ̄PCR)分析
照ꎮ 分别在胁迫处理的 0 d( CK)、3 d( DS1)、6 d 通过在线软件设计荧光定量引物 HrANR ̄DL ̄F:
(DS2)、9 d(DS3)、复水 48 h( RW) 采集样本用于 5′ ̄AATTCACTTACAGGCACAGGGTTGG 和 HrANR ̄DL ̄
后续试验ꎬ其中一部分中国沙棘的根茎叶组织分 R:5′ ̄AGCTAGTGTCTTGGAGGCAGGATAG ̄3′ꎮ 选择在
别液氮速冻后存于- 80 ℃ ꎬ用于基因表达模式研 不同胁迫下能稳定表达的基因作为内参基因ꎬ根内
究ꎬ另外一部分采集叶片干燥后用于黄酮类含量 参基因选择 TATA (F: 5′ ̄AAGTTGGCAGCACGAAAGT
分析ꎬ每个组织每个处理各 3 次生物学重复ꎮ ATG ̄3′ꎬR: 5′ ̄GGGGAATTTAACATCACAAGAACC ̄3′)ꎬ
1.3 总 RNA 的提取及 cDNA 的合成 叶内参基因选择 HIS3(F: 5′ ̄CCGTAAATCAGCCCC
RN38 植物 RNA 试剂盒( 大连艾德莱生物科 AACC ̄3′ꎬR: 5′ ̄GAACAAGCCTCTGGAATGGAA ̄3′)ꎬ
技有限公司ꎬ50 次) 提取中国沙棘各组织总 RNAꎮ 茎内参基因选择 PEPC(F: 5′ ̄GTCGTCCATCAAAAC
对微量核酸蛋白测定仪( 美国ꎬ赛默飞世尔科技ꎬ GCAAG ̄3′ꎬ R: 5′ ̄AAGCCAAGCCACACAGGTAAA ̄3′)ꎮ
NanoDrop)和 2%琼脂糖凝胶电泳检测合格的 RNA 在 Q2000 B 荧光定量 PCR 仪( 杭州朗基) 上进行
®
用 PrimeScript Ⅱ 1st Strand cDNA Synthesis Kit qRT ̄PCRꎬ3 次生物学重复ꎮ
(TaKaRaꎬ6210Aꎬ50 次)反转录获得 cDNAꎮ 1.7 中国沙棘叶片黄酮类提取及含量测定
1.4 HrANR 基因的扩增 将干旱胁迫处理的中国沙棘叶片使用冷冻干
根据 前 期 中 国 沙 棘 全 长 转 录 组 测 序 ( PLoS 燥机(上海 BILON ̄FD80A)干燥后ꎬ使用组织捣碎机
ONEꎬ https: / / doi. org / 10. 1371 / journal. pone. (常州ꎬJTLIANGYHOU ̄JJ ̄2) 粉碎ꎬ过 80 目筛ꎬ石油
0202213) 获 得 的 HrANR 基 因 序 列 设 计 引 物 醚脱脂后使用王树林(2008) 的方法提取黄酮类两
HrANR ̄F: 5′ ̄ATAAATCGTCAACGAACC ̄3′ 和 次ꎬ合 并 提 取 液ꎬ 第 一 次 使 用 50% 乙 醇 ( 物 料 比
HrANR ̄R: 5′ ̄TTCATACCCTAACTTCTA ̄3′ꎬ 扩 增 产 1 ∶ 10)在 70 ℃ 下回流 2.0 hꎬ第二次使用 50%乙醇
物 长 度 为 1 017 bpꎬ 使 用 rTaq 酶 ( TaKaRaꎬ (物料比 1 ∶ 8)在 70 ℃ 下回流 1.5 hꎮ 黄酮类化合
DR100Aꎬ250U) 以中国沙棘叶的 cDNA 为模板进 物的含量用紫外分光光度计[型号 DR6000ꎬ美国哈