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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2013年第4期
植物的叶表皮位于表皮细胞的外面，由沉积的
角质层和蜡质组成。蜡质主要由可溶性的超长链脂
肪 酸（very long chain fatty acids，VLCFAs）、 烷 烃、
一级醇、二级醇、脂肪醛、酮类和酯类组成，这些
成分主要在植物表皮细胞中合成，然后被分泌到表
皮细胞外，自发地形成多种形态的蜡质晶体，是
植物自我防护的最后一道屏障［1］。VLCFAs 是通过
内质网上的多种酶（脂肪酸延伸复合酶、Atty acid
elongase 和 FAE）［2］ 延 长 C16 和 C18 脂 肪 酸 而 形
成［3-5］。每个延伸循环包括 4 个酶依次参与的酶
收稿日期 ：2012-12-25
基金项目 ： 国家自然科学基金项目 (31100287)，中央高校基本科研业务费专项资金 (1112KYZY43)，中央民族大学“985”项目 (MUC98504-14，
MUC98507-08)
作者简介 ：徐小静，女，博士，副教授，研究方向 ：植物分子生物学及植物保护学 ；E-mail: xuxiaojing@ muc.edu.cn
盐芥 EhKCR1 基因的克隆及表达分析
徐小静  安会灵  韦百阳  周宜君  冯金朝
（中央民族大学生命与环境科学学院，北京 100081）
摘 要 ： 以山东生态型盐芥（Eutrema halophilum）为试材，采用电子克隆及 RT-PCR 的方法，从中获得一个 β-酮脂酰 -CoA
还原酶基因全长 cDNA，命名为 EhKCR1，GenBank 登录号为 JQ389855。EhKCR1 cDNA 长 1 152 bp，含 954 bp 开放阅读框架，编
码 318 个氨基酸。采用生物信息学的手段对 EhKCR1 蛋白的保守结构域、疏水性和二级结构等进行了分析。EhKCR1 蛋白具有
NADH 结合结构域［G（X）3GXG（X）3A（X）3A（X）2G］负责裂解的关键结构域［Y（X）3K］。序列比对和系统进化分析表明，
盐芥 EhKCR1 基因与来源于拟南芥和油菜的 KCR1 亲缘关系最近，与单子叶植物来源的 KCR1 亲缘关系较远。Real-time PCR 分析
表明 EhKCR1 受 ABA 和干旱明显诱导。推测 EhKCR1 与盐芥的抗逆有关。
关键词 ： 盐芥 EhKCR1 电子克隆 生物信息学分析 Real-time PCR
Cloning and Expression of EhKCR1 from Eutrema halophilum
Xu Xiaojing An Huiling Wei Baiyang Zhou Yijun Feng Jinchao
（College of Life and Environmental Sciences，Minzu University of China，Beijing 100081）
Abstract:  A cDNA was cloned from Eutrema halophilum（Shangdong ecotype）using in silico cloning and RT-PCR methods. This gene
was predict coding β-ketoacyl-CoA reductase, named as EhKCR1, with GenBank accession number JQ389855. The full length is 1 152 bp and
contains a complete ORF with 954 bp encoding 318 amino acid. The conservative domain, hydrophobicity and second structure of EhKC1 protein
were predicted by bioinformatic analysis. EhKCR1 has the putative NADH binding motif［G（X）3GXG（X）3A（X）3A（X）2G］and
the essential catalytic motif（Y（X）3K）. Alignment of predicted amino acid sequence of EhKCR1 with other plants and phylogenetic analysis
of various EhKCR1 homologues found that EhKCR1 was very close to that from Arabidopsis thaliana and Brassica napus, but far from to EhKCR1
of monocotyledon. The results of Real-time PCR indicated that EhKCR1 was induced by ABA and drought. Therefore EhKCR1 may be connected
with the strong stress tolerence of Eutrema halophilum.
Key words:  Eutrema halophilum EmKCR1 In silico cloning Bioinformatic analysis Real-time PCR
促反应，包括 β-酮脂酰 -CoA 合酶（3-ketoacyl-CoA
synthase，KCS）、β-酮脂酰 -CoA 还原酶（β-ketoacyl-CoA
reductase，KCR）、β-羟脂酰 -CoA 脱水酶（β-hydroxa-
cyl-CoA dehydratase，HCD）和反式烯脂酰 -CoA 还
原 酶（trans-2，3-enoyl-CoA reductase，ECR）。 通 过
KCS 将丙二酸单酰 -CoA 连接上乙酰 -CoA，产生 β-
酮脂酰 -CoA ；通过 KCR 将 β-酮脂酰 -CoA 还原成 β-
羟脂酰 -CoA ；通过 HCD 将 β-羟脂酰 -CoA 水合成烯
脂酰 -CoA ；最后通过 ECR 将烯脂酰 -CoA 还原，使
得脂酰基链每次延伸 2 个 C 原子［6］。对脂肪酸延长
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第4期56
酶基因的研究大多集中在 KCS 上，有关延长酶系其
他 3 个酶的活性及其对微粒体脂肪酸延长酶活性和
特异性的具体贡献鲜有报道。而且每个反应步骤多
限于生化方面的报道，对每个具体的基因是如何参
与到这个庞大高效的酶复合体系中的研究也较少［7］。
KCR 酶属于延长复合酶系的第二个酶，与 HCD 和
ECR 被认为是所有微粒体脂肪酸延长酶所共有的，
没有底物特异性［8］。KCR 与 KCS 的关系非常密切，
拟南芥 KCR1 突变体中延长酶复合物的活性下降，
而且不同的 KCS 酶活性均受到不同程度的影响［9］。
目前为止，研究人员已从植物中陆续分离到一
些 KCR 基因。第一个被分离的 KCR 基因是从玉米
突变体 glossy8 中获得的，GLOSSY8 在所有发育阶段
与组织器官中均有表达［10，11］。事实上玉米基因组中
存在两个相似性较高的基因，GL8A 和 GL8B，对于
玉米幼苗叶片表皮蜡质的积累至关重要，它们不仅
在表皮细胞中表达，在整个植株中都有表达［10，12］。
Beaudoin 等［13］利用生物信息学等方法鉴定出一个
酵母 KCR 基因 YBR159W，该基因为脂肪酸延长酶
活性所需要，但非必需，ybr159w 突变体表现为生长
缓慢，对温度敏感，而由于 YBR159W 基因的缺失所
导致的致死性因酵母菌株而异，KCR 的异源超表达
能够使延长酶活性增强。第一个从拟南芥中分离的
KCR 基因 AtKCR1（At1g67730），该基因能恢复酵母
ybr159w 突变体。此后拟南芥中又发现 AtKCR2，与
AtKCR1 一样，其编码的蛋白具有预测的 NADH 结合
位点和高度保守的对于裂解至关重要的 Ser-Tyr-Lys
残基，同时还有一个明显的双赖氨酸基序，对于内
质网的滞留非常重要［13］。这两个基因氨基酸的相似
性仅有 45%，表明它们在负责长链脂肪酸的合成过
程中可能有着不同的功能。从甘蓝型油菜中克隆的
Bn-KCR1 和 Bn-KCR2 在植株中普遍表达，并以在种
子与根系中的表达最丰富，在酵母中异源表达能恢
复延长酶的活性。在高芥酸油菜品种中，Bn-FAE1
和 Bn-KCR 在种子发育阶段共表达。因此分析 KCR
与 KCS 一样发挥着重要的作用［7］。棉花纤维中分
离到的 GhKCR1 和 GhKCR2，在棉纤维中高度表达，
而在根、茎、叶的表达较低，在酵母突变体 ybr159w
中表达恢复了酵母的生长速度，体外酶活性分析显
示 GhKCR 是依赖 NADPH 的还原酶［14］。
盐芥（Eutrema halophilum，也称为 Thellungiella
halophila）是拟南芥的近源，具有极强的抗逆性，
能耐受高盐、低温和干旱［15-18］。盐芥具有与拟南芥
肉眼可见的明显不同的表皮蜡质，为探索盐芥中的
KCR 基因与一般植物脂肪酸延长合成途径中的 KCR
基因是否存在差异及其在盐芥抗逆中的作用，本研
究从已报道的盐芥 EST 库中的序列设计引物，通
过电子克隆配合试验手段对获得的盐芥 EhKCR1 基
因全长 cDNA 序列进行分析，同时对 EhKCR1 基因
抗逆相关表达进行研究，旨在为下一步深入研究
EhKCR1 基因与盐芥抗逆性的关系奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
盐芥山东生态型种子为实验室保存。克隆载体
pGEM-T easy 为 Promeaga 公司产品。引物由上海生
物工程有限公司合成。RNA 提取所用 Trizol 试剂为
Invitrogen 公司产品，逆转录酶 M-MLV、T4 DNA 连
接酶、DNase I 均购自 Promega 公司，质粒提取及胶
回收试剂盒均购自天根生化科技有限公司，SYBR
Premix Ex TaqTM 试剂购自 TaKaRa 公司。
1.2 方法
1.2.1 材料的准备 盐芥种子依次用 75% 乙醇消
毒 1 min 和 1% 次氯酸钠消毒 10 min，然后用灭菌
水冲洗 5 遍，每遍 2 min。均匀铺入 MS 平板中，放
入 4℃冰箱春化 1 周。取出后放置光暗周期为 16 h
/8 h，22℃，100 μE/m2/s 光 照 强 度 下 培 养。2 周 后
将幼苗移栽入具有同样培养条件的蛭石中，以营养
液浇灌，4 周后进行胁迫处理。NaCl 处理 ：用含有
300 mmol/L NaCl 的营养液浇灌。ABA 处理 ：叶面喷
100 μmol/L ABA。分别取 NaCl 和 ABA 处理 24 h 和
48 h 的叶片，液氮速冻后，-80℃保存备用。干旱处
理 ：PEG 处理时，用含有 20% PEG6000 的营养液浇
灌，3 d 及 1 周分别取叶片。自然干旱处理时，停止
浇营养液，待下部叶片开始出现肉眼可见的萎蔫后，
复水 12 h 后取叶片，液氮速冻后，-80℃保存备用。
3 种不同胁迫处理的对照均采用未处理前的盐芥
叶片。
1.2.2 RNA 的 提 取 及 逆 转 录 利 用 Trizol 试 剂 提
取盐芥总 RNA。以 Oligo dT（16）为引物，对上述
2013年第4期 57徐小静等 ：盐芥 EhKCR1 基因的克隆及表达分析
RNA 进行逆转录，总体系为 25 μL，过程如下 ：先
依次加入 DEPC-ddH2O 13 μL、Rasin 1 μL、RNA 2 μL
（约 1 μg）和 Oligo dT（16）（10 μmol/L）1 μL。混匀
后，70℃预变性 10 min，冰上冷却。然后依次加入
5×MLV buffer 5 μL、dNTP（10 mmol/L）2 μL 和 M-
MLV 1 μL，混匀后 42℃反应 1.5 h。反应完毕，80℃
变性 5 min，20℃冻存备用。
1.2.3 盐 芥 KCR1 基 因 的 电 子 克 隆 利 用 拟 南 芥
KCR1 基因（At1g67730）对盐芥的 ESTs 进行 blastn
搜索。利用在线序列拼接程序 CAP3 对搜索到与拟
南芥 KCR1 基因序列相似性较高的盐芥 EST 序列进
行拼接。以新获得的序列重叠群为种子重复进行上
述步骤，直至不能获得延伸为止。依据所得的序列
设计上游引物和下游引物，分别为 EhKCR1P1（5-
CTGAAAAACCATTTCTTTCTCTCAT-3）和 EhKCR1P2
（5-ACGATTCGTGTACGTTAGTCTTTT-3）。 以 上 述
逆转录产物为模板进行 PCR 反应。PCR 总体系各 25
μL， 包 括 1×Taq 酶 buffer、0.25 mmol/L dNTP、 上
游引物和下游引物各 0.4 μmol/L，模板为上述 RT 产
物 2 μL，Pfu DNA 聚合酶 1 μL。先加入除 Pfu DNA
聚合酶外的各组分，混匀后，94℃预变性 3 min 后，
加 入 Pfu，（94℃，1 min ；57℃，1 min ；72℃，1.5
min）共 35 个循环，最后 72℃延伸 10 min。0.8% 琼
脂糖检测 PCR 产物。上述 PCR 产物连接于 pGEM-T
Easy 克隆载体，连接产物转化到大肠杆菌 DH5α 中，
通过蓝白斑筛选的方法鉴定阳性克隆。通过培养阳
性克隆、提取质粒及酶切的方法进一步鉴定。将阳
性克隆交上海生物工程有限公司测序。
1.2.4 EhKCR1 基 因 及 其 蛋 白 质 生 物 信 息 学 分
析 多 序 列 比 对 及 同 源 性 分 析 用 Blast 在 线 工 具
和 DNAMAN5. 0 软 件 完 成。 利 用 ProtScale 程 序
（http ：//web.expasy.org/cgi-bin/protscale/protscale.pl）
分析蛋白质的疏水性值、总分子量值，以及极性变
化和等电点。蛋白质二级结构通过在线预测网站
SOPMA（http ：//npsa-pbil.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.
pl?page=/NPSA/npsa_sopma.html）进行。系统进化分
析通过 MEGA4.1 软件完成。
1.2.5 Real-time PCR 分 析 ThKCR1 的 抗 逆 相 关 表
达 通 过 Trizol 试 剂 提 取 的 总 RNA， 用 DNase I
进 行 消 化 去 除 基 因 组 DNA，50 μL 体 系 中 分 别 加
入 RNasin 2 μL、10×RNase-free DNase buffer 5 μL、
RNA 5 μg、RNase-Free DNase I（1 U/μL）1 μL。
37℃消化 30 min，用等体积的酚∶仿（1∶1）抽提
蛋白，上清加入 2.5 倍体积的无水乙醇沉淀 RNA，
经 75% 乙 醇 洗 涤 沉 淀 后， 最 后 用 30 μL DEPC 处
理的 ddH2O 溶解沉淀，经电泳检测，RNA 质量很
好 就 进 行 下 一 步 试 验。 以 无 DNA 污 染 的 RNA 为
模板，按照 1.2.2 所述方法逆转录合成 cDNA，作
为 Real-time PCR 的 模 板， 在 扩 增 时 cDNA 依 据 预
试验稀释 5-10 倍。以盐芥的 tublin 基因作为内标
基因，在数据分析时对不同样品 cDNA 模板的上
样量进行均一化。根据 Real-time PCR 引物设计的
原则，设计 EhKCR1 基因的特异引物。内标引物
及 EhKCR1 基因的特异引物序列如下 ：Tubulin-F ：
5-GCCAATCCGGTGCTGGTAACA-3，Tubulin-R ：5-
CATACCAGATCCAGTTCCTCCTCCC-3 ；EhKCR1F ：
5 -ATGGAGATCTGTACTTACTTCAAATC -3 ，
EhKCR1R ：5-GCGAAAGCTTTACCGATACC-3。
2 结果
2.1 盐芥KCR1基因的克隆
Trizol 试剂提取 NaCl 胁迫处理的 4 周龄盐芥叶
片总 RNA（图 1-A），利用电子克隆所得的 KCR1 基
因序列设计引物，以上述总 RNA 的逆转录产物为
模板进行 PCR 反应，得到大小约 1.2 kb 的扩增产
物，特异性良好（图 1-B）。经测序，所得序列与
AtKCR1 存在高度的同源性，该基因的 DNA 序列及
预测的氨基酸序列已在 GenBank 中登录（登录号为
JQ389855）。
2.2 EhKCR1的生物信息学分析
所 扩 增 的 EhKCR1 cDNA 全 长 1 152 bp， 通 过
与拟南芥 AtKCR1 基因进行 DNA 序列比对，发现所
扩增到的全长 1 152 bp 的 EhKCR1 基因含完整编码
区。起始密码子 ATG 上游含 23 bp 的非翻译区，下
游 954 bp 长的可读框后出现终止密码子。该 cDNA
具有完整的开放阅读框架，编码一个包含 318 个氨
基酸的蛋白，分子量为 35.7 kD。极性的最大值为
52 000，最小值为 0，理论等电点为 9.78。含有 20
种基本氨基酸，其中含量最高的是 Leu（9.75%），
含量最低的是 His 和 Trp（均为 0.94%），酸性氨基
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第4期58
酸残基（Asp+Glu）的总数为 26 个，碱性氨基酸残
基（Arg+Lys）的总数为 42 个（图 2）。
对 EhKCR1 基因编码蛋白的疏水性分析表明，
位于第 19 位的 Ala 具有最高的分值 2.611 和最强的
疏水性，位于第 46 位的 Asn 具有最低的分值 -2.267
和最强的亲水性，疏水性平均值为 0.043（图 3），
整个多肽具较弱的疏水性表现。用 SOPMA 服务器
预测盐芥 EhKCR1 基因编码蛋白的二级结构，结果
（图 4）表明，该蛋白由 54.4% α-螺旋、13.84% 延伸链、
5.03% β-转角和 26.73% 无规则卷曲组成。可推断 α-
螺旋和无规则卷曲是盐芥 EhKCR1 基因编码蛋白主
要的二级结构元件，无规则卷曲散布于整个蛋白中。
由盐芥 EhKCR1 cDNA 序列推测的氨基酸序列
与来自于其他植物的 KCR1 进行比对（图 5），与
拟南芥（NP 564905.1）、油菜（AAO43448）的相似
性为 91%-92% ；与毛果杨（XP_002314573）、棉花
（AAY23354）、苜蓿（AFK47871）、葡萄（XP_0022-
85316）、蓖麻（XP_002515031）和大豆（XP_0035-
38578）的相似性在 65%-70% 之间 ；与云杉（ABR-
18457.1）、 高 粱（XP 002454126）、 玉 米（AAQ08-
990）、 水 稻（EAY86544.1） 和 大 麦（AAB82766.1）
的 相 似 性 在 55%-60% 之 间。 比 对 分 析 发 现 盐 芥
EhKCR1 具有 KCR 蛋白所具有的 NADH 结合结构
28S
1 2 3 4 M
18S
2000
1000
750
EhKCR1
A B
bp
M ：DNA 分子标准 ；1，2 ：盐芥叶片总 RNA 电泳条带 ；
3 ：PCR 扩增 EhKCR1 基因的条带 ；4 ：其他
图 1 盐芥总 RNA 的提取（A）及 EhKCR1 基因的扩增（B）
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← EhKCR1P1
方框内为起始密码子（ATG）和终止密码子（TAG）；下划线及阴影的序列表示引物所在位置
图 2 盐芥 EhKCR1 基因序列及推导的氨基酸序列
2013年第4期 59徐小静等 ：盐芥 EhKCR1 基因的克隆及表达分析
域［G（X）3GXG（X）3A（X）3A（X）2G］ 和 裂
解有关的关键结构域［Y（X）3K］［13］。
2.3 ThKCR1的系统进化分析
通 过 NCBI 中 BLAST 软 件 搜 索 到 与 盐 芥
EhKCR1 蛋白质相似性在 50% 以上的有 13 种植物的
EhKCR1 蛋白质序列，利用 MEGA4 中的 NJ 方法构
建进化树，由进化树（图 6）可以看出，进化分析
所涉及的单子叶与双子叶植物的 KCR1 蛋白序列能
各自聚类在一起，彼此能很好地区分。KCR1 从祖
代分化为２个大分支，一支属于双子叶植物 ；另一
2.5
1.5
0.5
0.5
50 100 150 250 300200≘ส䞨ᒿࡇ
⮿≤
٬
1.5
2.5
0
1
2
3
1
2
图 3 盐芥 EhKCR1 基因编码蛋白的疏水性分析
10 20
50 100 150 200 250 300
30 40 50 60 70
竖线由长至短依次为 ：α-螺旋（h），延伸链（e），β-转角（t），无规则卷曲（e）
图 4 盐芥 EhKCR1 基因编码蛋白的二级结构预测
支属于单子叶植物。来自双子叶植物中的十字花科
的盐芥、拟南芥及油菜中的 KCR1 蛋白因亲缘关系
很近而聚在一起，其蛋白质之间的相似性高达 91%-
92% ；而来自双子叶植物中毛果杨、棉花、苜蓿、葡
萄、蓖麻和大豆的 KCR1 蛋白聚在一起，但离盐芥
较远，与盐芥 EhKCR1 的相似性均在为 65%-70%
之间。另一支由来自单子叶植物高粱、玉米、水稻
和大麦的 KCR1 组成，与盐芥 EhKCR1 的相似性较低，
在 55%-60% 之间（图 5，6）。除云杉的 KCR1 的位
置有所偏差外，来源各个物种的 KCR1 蛋白的系统
进化树与传统的植物学分类一致。
2.4 EhKCR1在胁迫下的表达分析
为了检测环境胁迫是否影响盐芥 EhKCR1 基因
的表达，对 4 周大小的盐芥植株分别进行了 NaCl
24 h 和 48 h、ABA 24 h 和 48 h、PEG6000 3 d 和 7
d 以及自然干旱处理，在预定的时间内取材，提取
总 RNA，反转录并进行 Real-time PCR 验证。结果
（图 7）显示，300 mmol/L NaCl 处理 24 h 和 48 h 后，
EmKCR1 的表达量无明显增加，变化的倍数不超过
1.5 倍。100 μmol/L ABA 处 理 24 h 后，EmKCR1 的
表达量有轻微下降，但 48 h 后则上升至原来的 4 倍
以上。PEG6000 模拟干旱处理 3 d 后，EmKCR1 的
表达量上升 2.2 倍以上 ；处理 7 d 后，表达量又下降
到近似正常水平。自然干旱处理（时间超过 1 周），
EmKCR1 的表达量下降到正常水平的一半左右。
3 讨论
电子克隆与传统方法相比，具有成本低和效
率高等优点［19］。采用生物信息学方法对 EST 序列
进行电子序列延伸分析，可极大加速新基因的发现
和功能鉴定研究，为实践研究提供重要的基础资
料［20］。但 EST 数据每天都在更新，而且基因存在多
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第4期60
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GenBank 登录号如下：拟南芥（NP 564905.1），油菜（AAO43448），毛果杨（XP_002314573），蓖麻（XP_002515031），棉花（AAY23354），
葡萄（XP_002285316），大豆（XP_003538578），苜蓿（AFK47871）。推测的 EhKCR1 蛋白与其他植物来源的 KCR1 蛋白的氨基酸序列
同源性比较。列出了预测的 NADH 结合结构域［G（X）3GXG（X）3A（X）3A（X）2G］和关键的裂解结构域［Y（X）3K］
图 5 盐芥 EhKCR1 与其他植物 KCR1 的氨基酸序列相似性比较
2013年第4期 61徐小静等 ：盐芥 EhKCR1 基因的克隆及表达分析
种剪接加工形式，有时植物材料来源之间也存在差
别，电子克隆获得的结果只能作为参考。实际克隆
到的 EhKCR1 基因两端的序列与 NCBI 中搜到的盐
芥 KCR1 的 EST 存在个别碱基的差异，说明真正的
cDNA 序列需通过试验获得及验证。
本研究通过电子克隆与试验手段相结合的方法，
首次从盐芥中克隆了 EhKCR1 基因的 cDNA 序列。
由 EhKCR1 推导的氨基酸序列与其他植物中的 KCR1
进行比较发现，EhKCR1 具有 KCR 蛋白所具有的
NADH 结合结构域［G（X）3GXG（X）3A（X）3A（X）
2G］和裂解有关的关键结构域［Y（X）3K］［13］。
盐芥 EhKCR1 与其他植物来源的 KCR1 蛋白质进行
聚类分析，结果显示 14 种植物的 KCR1 可分为 4 组
共两大分支，盐芥、拟南芥与油菜的 KCR1 聚为组
2，它们之间具有很高的相似性，达 91%-92%。毛
果杨、棉花、苜蓿、葡萄、蓖麻和大豆的 KCR1 聚
为组 1，与盐芥 EhKCR1 的相似性在 65%-70% 之间；
高粱、玉米、水稻和大麦的 KCR1 聚为组 4，与盐
芥 EhKCR1 的相似性较低，在 55%-60% 之间，云
杉独立为组 3。上述聚类分析的结果中，明显可以
看出 KCR1 蛋白在双子叶植物和单子叶植物之间出
现明显的分化。双子叶内部，盐芥 EhKCR1 与同为
一科（十字花科）的拟南芥和油菜的 KCR1 具有最
高的相似性，可以看出 KCR1 之间的分化与传统的
植物分类非常吻合。
已知的拟南芥 KCR1 主要参与植物蜡质的合
成［9］。环境的胁迫下，植物会适当提高蜡质的合成
以抵御逆境［21，22］。在本试验结果中，NaCl 的处理
对 EhKCR1 的转录影响不大，但受 ABA 和干旱的明
显诱导。ABA 48 h 处理下，EhKCR1 的表达水平明
显上升。干旱处理下，在一定的时间内（PEG6000
模拟干旱处理 3 d）EhKCR1 上调表达，但较长时
间干旱处理（7 d）EhKCR1 的表达水平又恢复到正
常的水平。本研究结果表明，EhKCR1 参与盐芥对
ABA 和干旱胁迫的响应，表明通过蜡质代谢的变化
也是盐芥适应逆境的一种非常有效的手段。
盐芥具有肉眼可见的不同于拟南芥的蜡质结构，
盐芥 EhKCR1 是否具有不同于拟南芥 KCR1 的独特
的功能，盐芥 EhKCR1 作为盐芥中的一种新基因，
有必要对其进行深入研究。EhKCR1 功能的解析可
以通过后续的转基因手段或者制造盐芥 EhKCR1 的
突变体来获得一些答案。
4 结论
盐芥 EhKCR1 基因的全长 cDNA 序列，该序列
长 1 152 bp，含完整的阅读框架，编码一个包含 318
个氨基酸的蛋白，分子量为 35.7 kD，等电点为 9.78。
该蛋白具有 NADH 结合结构域［G（X）3GXG（X）
3A（X）3A（X）2G］和裂解有关的关键结构域［Y
（X）3K］。聚类分析表明，盐芥 EhKCR1 与同属十
字花科的拟南芥和油菜的 KCR1 具有最高的相似性，
但与单子叶植物来源的 KCR1 相距较远。EhKCR1 基
因的转录对 NaCl、ABA 和干旱胁迫有不同的响应，
受 ABA 和干旱明显诱导。
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∋᷌ᶘXP_002314573
图 6 盐芥 EhKCR1 蛋白与其他植物 KCR1 蛋白的
系统进化分析
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
Na
Cl
24
h
48
h
AB
A 2
4 h 48
h
PE
G
3 d 7 d
dro
ug
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K
C
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图 7 盐芥 EhKCR1 基因在胁迫下的相对表达水平
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第4期62
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（责任编辑 狄艳红）