Page 166 - 《广西植物》2025年第8期
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１ ５ ３ ２                                广  西  植  物                                         ４５ 卷
                 目前ꎬ关于 ＳＭＰＤ 的研究大多与人类或动物                        等ꎬ２０２１)ꎮ 研究更多砂藓基因的抗干旱、抗高温
            疾病相关ꎬ在植物中的研究微乎其微ꎮ 本研究前                             特性和响应机制ꎬ并利用这些基因指导抗性植物
            期以强耐脱水性植物砂藓( Ｒａｃｏｍｉｔｒｉｕｍ ｃａｎｅｓｃｅｎｓ)                品种的培育ꎬ对增强植物抵抗胁迫能力和品质改
            为材料挖掘抗逆基因资源ꎬ发现在干燥砂藓的快                              良等方面具有重要意义ꎮ
            速复水转录组数据中一个 ＳＭＰＤ 编码基因具有显                               目前ꎬＳＭＰＤ 在疾病方面的研究比较广泛ꎬ但
            著的差异表达ꎬ我们将该基因命名为 ＲｃＳＭＰＤꎬ对                          在植物中的研究较为缺乏ꎮ 本研究以砂藓耐脱水
            其是否真实参与植物胁迫响应并调控植物抗逆能                              和抗高温胁迫过程中 ＲｃＳＭＰＤ 的表达变化响应为

            力进行探究ꎮ                                             出发点ꎬ采用实时荧光定量 ＰＣＲ( ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｒｅａｌ￣
                 砂 藓 为 紫 萼 藓 科 ( Ｇｒｉｍｍｉａｃｅａｅ ) 砂 藓 属           ｔｉｍｅ ＰＣＲꎬｑＰＣＲ)、生物信息学软件预测、植物分子
            (Ｒａｃｏｍｉｔｒｉｕｍ)植物ꎬ具有良好的环境胁迫抗性ꎬ主                      生物学 技 术 等 方 法ꎬ 对 不 同 胁 迫 处 理 下 砂 藓 中
            要生长在裸露的岩石或沙土之上ꎬ在我国有大范                              ＲｃＳＭＰＤ 的表达进行检测ꎬ对 ＲｃＳＭＰＤ 及其编码蛋
            围的种群分布( 何强和杜桂森ꎬ２００４)ꎮ 砂藓为典                         白质特性进行预测ꎬ构建 ＲｃＳＭＰＤ 过表达拟南芥
            型的耐旱苔藓植物ꎬ具有极强的耐脱水性ꎬ干燥多                             植株并进行干旱和高温胁迫处理ꎬ拟探讨以下问
            年的砂藓植物体在复水处理后短时间内就能恢复                              题:(１) 在 砂 藓 的 脱 水 胁 迫 和 高 温 胁 迫 处 理 中
            到正常的生长状态(沙伟等ꎬ２０１０)ꎮ 同时ꎬ在极强                         ＲｃＳＭＰＤ 具体的表达响应模式如何ꎻ( ２) ＲｃＳＭＰＤ
            的阳光照射和高温条件下能够正常生长ꎬ具有较                              真实的编码序列( ｃｏｄｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎬＣＤＳ) 及其编码
            强的耐高温性ꎬ是研究植物抗旱和抗高温机制的                              的蛋白质具有怎样的性质ꎻ(３) 过表达 ＲｃＳＭＰＤ 是
            良好材料( 沙伟等ꎬ２０２０ｂ)ꎮ 基于砂藓抗性能力ꎬ                        否会使拟南芥的生长状态和抗逆特性发生改变ꎮ
            目前已克隆出其多个抗旱和抗高温相关基因ꎬ这                              以期初步明确 ＲｃＳＭＰＤ 的性质和抗逆功能特性ꎬ
            些基因涉及多种生命活动过程ꎬ如植物激素信号                              并为其他植物 ＳＭＰＤ 的研究提供参考ꎮ
            转导、氧化还原调控、转录调控、次级代谢产物代
            谢及光合作用等( 王晶晶等ꎬ２０２４)ꎮ 已克隆获得                         １  材料与方法
            的相 关 基 因 包 括 超 氧 化 物 歧 化 酶 ( ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ
            ｄｉｓｍｕｔａｓｅꎬＳＯＤ) 基因 ＲｃＳＯＤ( 沙伟等ꎬ２０１９)、二氨              １.１ 材料
            基庚二酸脱 羧 酶 ( ｄｉａｍｉｎｎｏｐｉｍｅｌａｔｅ ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅꎬ            实验材料砂藓采自黑龙 江 省 五 大 连 池 风 景
            ＤＡＰＤＣ)基因 ＲｃＤＡＰＤＣ( 沙伟等ꎬ２０２０ｂ)、ＭＹＢ 转                 区ꎬ砂藓材料的采集、保存、复水处理及取材方法
            录因子基因 ＲｃＭＹＢ(沙伟等ꎬ２０１５)、查尔酮合成酶                       同 Ｐｅｎｇ 等(２０２３)ꎮ 取复水后正常生长的砂藓放
            (ｃｈａｌｃｏｎｅ ｓｙｎｔｈａｓｅꎬＣＨＳ)基因 ＲｃＣＨＳ１( 马天意等ꎬ            入变色干燥硅胶中进行快速脱水ꎬ分别处理 ０、３、
            ２０２５)、丙二烯氧化物合酶( ａｌｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｙｎｔｈａｓｅꎬ             ６、１２、２４ ｈꎬ取砂藓材料茎尖部分液氮速冻后保存
            ＡＯＳ)基因 ＲｃＡＯＳ２( 沙伟等ꎬ２０２０ａ)、硫氧还蛋白                    于－８０ ℃ 冰箱备用ꎻ砂藓的高温处理及取材同沙
            ( ｔｈｉｏｒｅｄｏｘｉｎꎬ ＴＲＸ ) 基 因 ＲｃＴＲＸ１ ( 马 天 意 等ꎬ         伟等(２０２０ｂ)ꎮ 实验用拟南芥为本实验室保存的
            ２０２４ｂ)、 钙 依 赖 蛋 白 质 激 酶 ( ｃａｌｃｉｕｍ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ        Ｃｏｌ￣０ꎮ 大肠杆菌( Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ) ＤＨ５α 及根癌农
            ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅꎬＣＤＰＫ) 基 因 ＲｃＣＤＰＫ１ ( 马 天 意 等ꎬ        杆菌(Ａｇｒｏｂａｃｅｒｔｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ) ＥＨＡ１０５ 菌株为本
            ２０２４ａ)、小 Ｇ 结 合 蛋 白 基 因 ＲｃＲａｂ ( 孙 苗 龙 等ꎬ            实 验 保 存ꎮ 克 隆 载 体 ｐＭＤ１９￣Ｔ 及 表 达 载 体
            ２０２１)、碱性 / 亮氨酸拉链基序( ｂａｓｉｃ ｒｅｇｉｏｎ / ｌｅｕｃｉｎｅ         ｐＲＩ１０１￣ＡＮ 质粒购于 ＴａＫａＲａ 公司ꎮ
            ｚｉｐｐｅｒ ｍｏｔｉｆꎬｂＺＩＰ)转录因子基因 ＲｃｂＺＩＰ１( 信雨萌              １.２ 方法

            等ꎬ ２０１８ )、 生 长 素 受 体 ＴＩＲ ( ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｈｉｂｉｔｏｒ      １.２.１ 实时荧光定量 ＰＣＲ( ｑＰＣＲ)   使用 ＴａＫａＲａ
            ｒｅｓｐｏｎｓｅ)基因 ＲｃＴＩＲ１( 张春蕾等ꎬ２０１５) 和磷脂酶                公 司 生 产 的 ＴａＫａＲａ ＭｉｎｉＢＥＳＴ Ｐｌａｎｔ ＲＮＡ

            Ｄ(ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐａｓｅ ＤꎬＰＬＤ) 基因 ＲｃＰＬＤ( 马天意等ꎬ             Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｋｉｔ 试 剂 盒ꎬ 按 照 说 明 书 提 取 砂 藓 总
            ２０２１)等ꎬ这些基因在砂藓的脱水及复水、高温或                           ＲＮＡꎮ 使用 ＴａＫａＲａ 公司生产的 ＰｒｉｍｅｒＳｃｒｉｐｔ         ＴＭ  Ⅳ
            其他 胁 迫 条 件 下 均 具 有 表 达 变 化 响 应ꎬ 其 中                １ｓｔ ｓｔｒａｎｄ ｃＤＮＡ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ｍｉｘ 试剂盒进行反转录合
            ＲｃＰＬＤ 的 过 表 达 转 基 因 拟 南 芥 ( Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ            成砂藓 ｃＤＮＡ 第一链ꎬ按照说明书配制反应体系ꎮ
            ｔｈａｌｉａｎａ)抗旱性显著高于野生型拟南芥( 马天意                        选用 ＡｔＡｃｔｉｎ２( ＡＴ２Ｇ３７６２０) 作为拟南芥内参基因
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