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Cloning of a Dehydrin Gene AhDHN1 and Its Expression Analysis During Abiotic Stresses in Peanut

花生中胁迫相关基因AhDHN1的克隆及非生物胁迫下表达分析


低温、高盐和干旱胁迫严重影响作物的生长和产量。为了挖掘花生逆境胁迫相关功能基因,本研究以花生品种花育33号为试验材料,根据cDNA文库中已知的脱水素(dehydrin, Dhn)基因全长序列设计引物,通过RT-PCR克隆到该基因,并命名为AhDHN1。该基因编码框为384bp,编码128个氨基酸。序列分析表明该氨基酸序列含有两个保守的富含赖氨酸片段和一个保守的富含丝氨酸片段,表明该蛋白为K2S型脱水素。荧光定量PCR结果显示,AhDHN1基因在花生的叶片和根中对低温没有明显响应,对高盐和干旱胁迫则有明显响应,说明该基因可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控。本研究为阐明花生抗逆分子机理提供了理论基础,为花生抗逆分子育种提供了新的基因资源。


全 文 :  核 农 学 报  2014,28(12):2159 ~ 2166
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期:2014⁃04⁃25  接受日期:2014⁃06⁃23
基金项目:国家花生产业技术体系项目(CARS⁃14),山东省自然基金项目(ZR2011CQ036,ZR2012CQ031),国家自然科学基金项目(31000728,
31100205,31200211),青岛市科技计划应用基础研究项目[12⁃1⁃4⁃11⁃(2)⁃jch],农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室开放课
题基金(2014010)
作者简介:陈娜,女,助理研究员,主要从事花生抗逆分子机制研究。 E⁃mail: chenna7948@ 163. com
通讯作者:禹山林, 男,研究员,主要从事花生遗传育种研究。 E⁃mail: yshanlin1956@ 163. com
文章编号:1000⁃8551(2014)12⁃2159⁃08
花生中胁迫相关基因 AhDHN1 的克隆
及非生物胁迫下表达分析
陈  娜1   胡冬青2   潘丽娟1   迟晓元1,3   陈明娜1   王  通1
王  冕1   杨  珍1   禹山林1
( 1山东省花生研究所,山东 青岛  266100; 2 青岛市出入境检验检疫局,山东 青岛  266001;
3 中国农业科学院油料作物研究所 /农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室,湖北 武汉  430062)
摘  要:低温、高盐和干旱胁迫严重影响作物的生长和产量。 为了挖掘花生逆境胁迫相关功能基因,本研
究以花生品种花育 33 号为试验材料,根据 cDNA文库中已知的脱水素(dehydrin, Dhn)基因全长序列设
计引物,通过 RT⁃PCR克隆到该基因,并命名为 AhDHN1。 该基因编码框为 384bp,编码 128 个氨基酸。
序列分析表明该氨基酸序列含有两个保守的富含赖氨酸片段和一个保守的富含丝氨酸片段,表明该蛋
白为 K2S型脱水素。 荧光定量 PCR 结果显示,AhDHN1 基因在花生的叶片和根中对低温没有明显响
应,对高盐和干旱胁迫则有明显响应,说明该基因可能参与了花生对高盐和干旱胁迫的适应性调控。 本
研究为阐明花生抗逆分子机理提供了理论基础,为花生抗逆分子育种提供了新的基因资源。
关键词:花生; 脱水素; 表达分析; 非生物胁迫
DOI:10􀆰 11869 / j. issn. 100⁃8551􀆰 2014􀆰 12. 2159
    干旱、低温、高盐等非生物胁迫不仅严重影响植物
的生长发育还大大降低了作物的产量。 为了能在不利
的环境中生存,植物形成了一系列独特的防御和适应
机制来增强对恶劣环境的适应能力,其中脱水素是变
化最为突出的蛋白之一[1]。 脱水素( dehydrin, Dhn)
又名 LEA II 蛋白,是胚胎发育后期丰富蛋白 ( late
embryogenesis abundant proteins, LEA) 的一类[2]。
脱水素具有 3 类非常保守的区域:K、S和 Y片段,
其中 K片段是所有脱水素共同具有的[3]。 K 片段富
含赖氨酸,通常位于 C 端,具有 1 ~ 12 个拷贝,通常由
15 个氨基酸残基组成(EKKGIMDKIKEKLPG),其中也
可能存在某些单核苷酸的置换或结构上的修饰[3]。 S
片段(又称丝氨酸簇)是由 5 ~ 7 个丝氨酸残基组成的
区域,一般位于 K片段之间或紧跟 K片段。 丝氨酸簇
磷酸化可能与核定位信号有关,参与脱水蛋白的入核
过程。 N -末端同感顺序(Y -片段),它的序列为(V /
T)DEYGNP,通常有 1 ~ 3 个串联拷贝,推测其与植物
和细菌分子伴侣的核酸结合位点有同源性[4]。 根据
脱水素结构中含有的保守片段将其可分为 5 种亚类:
YnSK2(n = 1 ~ 3),SKn(n = 1 ~ 3),Kn(n = 2 ~ 9),Y2Kn
(n = 1 ~ 2)和 KnS[5]。
大量研究表明在非生物胁迫下,植物脱水素的表
达和积累与植物抗逆性之间存在着正相关关系[6 - 13]。
橡树 QrDhn1 基因编码的 YnSK2型脱水素在受精卵胚
胎形成晚期或仅在受渗透或干旱胁迫的植物体细胞胚
中表达; 而其他两个脱水素基因的编码 Kn型的脱水
素仅在植物体细胞胚和受干旱胁迫的橡树幼苗中表
达[7]。 小麦 DHN - 5 基因在胚胎形成期表达,或在受
到 ABA和盐胁迫诱导的营养组织中表达[8]。 大麦中
已发现多个脱水素基因,其中 Dhn1⁃ 4、Dhn7、Dhn9 和
9512
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Dhn10 受干旱胁迫后在胚芽,中胚轴和种子根部的表
达量上调,但不受低温胁迫的诱导;Dhn5、Dhn8 和
Dhn13 受干旱和低温胁迫的诱导;Dhn6、Dhn11 和
Dhn12 既不受干旱也不受低温胁迫的诱导[9]。 苹果中
的 2 个脱水素基因 MdDhn1 和 MdDhn3 在干旱 2 周后
表达[10]。 Mingeot等[11]对欧洲苦苣 4℃ 冷处理 4 d 后
发现,脱水素基因 CiDHN1 和 CiDHN2 基因在根部的
表达量与对照(15℃)相比显著提高;处理 7 d 后这 2
个基因在根部的表达量更高。 通过对 CiDHN1 和
CiDHN2 启动子的分析发现其序列中存在低温和 ABA
诱导相关元件。 荠菜幼苗在干旱、低温、高盐及 ABA
胁迫下,其脱水素基因 BjDHN2 和 BjDHN3 的表达均受
到诱导,BjDHN2 和 BjDHN3 转基因酵母的耐寒能力得
到明显提高,转基因烟草耐盐能力增强[12]。 Brini
等[8]研究发现 DHN - 5 转基因拟南芥对干旱和盐胁迫
抗性均明显增强,并且证明可能是渗透机制在发挥作
用。 Wahid等[13]首次在热胁迫 2 ~ 3d 的甘蔗中发现
了 3 个脱水素蛋白,表明该家族蛋白对高温胁迫也有
响应。 以上研究表明,脱水素蛋白在植物非生物胁迫
抗性调控中具有重要功能。 然而花生中鲜有关脱水素
功能的报导。
花生是重要的油料作物,不利的生长环境对其产
量有很大的影响。 然而花生中有关非生物胁迫调控的
分子生物学研究较少,处于起步阶段。 目前一些基因
已经被证明可能参与了花生非生物胁迫的调控并得到
了克隆[14 - 18]。 Wan等[19]和 Wang等[20]等通过将花生
基因转化拟南芥证明花生中泛素连接酶和 Germin⁃like
家族蛋白可能参与了拟南芥对干旱或高盐胁迫的调
控。 除了以上报道,花生抵抗非生物胁迫的分子机理
研究未见更深入的报道,花生抗逆基因的挖掘还有等
进一步研究。 本研究通过序列分析从本研究组构建的
花生 cDNA文库中找到了一个编码脱水素的基因,根
据该基因已知序列通过 RT⁃PCR的方法从花生品种花
育 33 中克隆到了基因全长。 通过荧光定量 PCR 发
现,花生 AhDHN1 基因对干旱和高盐胁迫有明显响应,
对低温胁迫没有响应,表明该基因可能参与了花生对
干旱和高盐胁迫的抗性调节。 本研究为花生抗逆分子
育种提供了新的基因资源。
1  材料与方法
1􀆰 1  试验材料与试剂
1􀆰 1􀆰 1  试剂  总 RNA 提取试剂盒、TOP10 感受态细
胞购自北京天根生化科技有限公司。 LA TaqTM DNA
聚合酶, pMD18⁃T 载体,荧光定量 PCR 所用 SYBR
Premix Ex Taq 聚合酶,M⁃MLV反转录酶均购自宝生物
工程(大连)有限公司。 凝胶回收试剂盒、质粒提取试
剂盒购自美国 Omega生物技术公司。
1􀆰 1􀆰 2  植物材料  本研究所用材料为花生品种花育
33 号,该品种是由山东省花生研究所禹山林研究员通
过杂交育种选育到的高产抗逆新品种。 花生种子在营
养土与蛭石(2∶ 1)的混合土中萌发,之后在光照 /黑暗
周期为 16 / 8h(28 / 22℃)的光照培养箱中生长,待花生
幼苗生长到三叶期后进行低温、高盐和干旱胁迫处理。
对于非生物胁迫下表达模式研究,低温处理时,将
生长于土中的花生幼苗置于光照培养箱中,温度设定
为 4℃;用 NaCl和 PEG6000 进行处理时,将花生幼苗
从土中拔出,将根部土小心冲洗干净后直接浸泡到
200mmol·L - 1 NaCl或 20% PEG6000 溶液中。 所有处
理均在处理后 0、1、3、6、12、24、48 和 72h 分别取叶片
和根,液氮冷冻保存,作为后续实验材料。
1􀆰 2  方法
1􀆰 2􀆰 1  RNA提取与 cDNA合成  样品总 RNA提取用
北京天根生化科技有限公司的 RNeasy Mini Kit 试剂
盒,详细方法参考其使用说明。 合成 cDNA 前将提取
的 RNA用 DNaseI处理以去除 DNA 污染。 用 M⁃MLV
反转录酶进行 cDNA合成,每 25 μL反应体系中加入 2
μg RNA;在 42℃进行反转录反应 1 h,之后置冰上冷
却 5 min。
1􀆰 2􀆰 2  基因全长的扩增 根据 cDNA 文库中已知的花
生脱水素基因的全长序列,设计扩增该基因全长的引
物, 序 列 为: 5′⁃CAAGATGTCAGGAATCATGC⁃3′ 和
5′⁃GTAATGGCGGAGAAGATCTA⁃3′。以 cDNA 为模板,
通过 RT⁃PCR 扩增该基因。 PCR 反应条件如下:(1)
94℃,2 min;(2)94℃,30s;52℃,30s;72℃,1min;35 个
循环;(3)72℃,10 min。
1􀆰 2􀆰 3  序列分析
1􀆰 2􀆰 3􀆰 1  序列的网上比对与分析  将所测得的序列
利用 NCBI ( National Center of Biotechnology Infor⁃
mation) 网站 ( http: / / www. ncbi. nlm. nih. gov) 上的
BLAST进行基因序列的相似性及同源性查找,并利用
这些序列进行基因同源性的比较, cDNA 全长序列
ORF 分析用 ORF finder 在线分析 http: / / www. ncbi.
nlm. nih. gov。
1􀆰 2􀆰 3􀆰 2  氨基酸序列分析   根据所测得基因的
cDNA序列推导氨基酸序列,利用序列分析工具对其
进行分析:采用 Protparam ( http: / / web. expasy. org /
protparam / )预测蛋白的基本物理化学性质;蛋白的结
0612
  12 期 花生中胁迫相关基因 AhDHN1 的克隆及非生物胁迫下表达分析
构功能域在 http: / / pfam. sanger. ac. uk 上进行分析;蛋
白的二级结构预测采用 SOPM Secondary Structure
Prediction Method ( http: / / npsa⁃pbil. ibcp. fr / cgi⁃bin /
npsa _ automat. pl? page = npsa _ sopm. html );利用
ProtComp( http: / / linux1. softberry. com / berry. phtml?
topic = index&group = programs&subgroup = proloc)分析
蛋白质的亚细胞定位情况。
1􀆰 2􀆰 4  系统发育分析  选取 GenBank 中不同物种的
脱水素 ( DHN)蛋白,采用 DNAman 软件的 multiple
alignment进行多序列比对分析,创建一个不同来源的
DHN多序列的比对结果;系统发生和进化的分析在比
对的基础上用 DNAman 软件完成,系统进化树采用
phylogenetic tree方法构建。
注:框中为脱水素蛋白 AhDHN1 的保守序列。
Note: The conserved sequence of dehydrin was marked in the black frame.
图 1  花生 AhDHN1 基因的核苷酸及氨基酸序列
Fig. 1  Nucleotide sequence and deduced amino acid sequence of AhDHN1
1􀆰 2􀆰 5  荧光定量 RT⁃PCR  进行荧光定量 PCR时,先
将 cDNA样品稀释到 8 ng·μL - 1,每反应体系中加 2
μL稀释后的 cDNA。 荧光定量 PCR仪采用瑞士 Roche
公司的 LightCycler 2􀆰 0 instrument system。 反应条件:
(1)预变性:95℃,10s;(2)扩增:95℃,5s;60℃,30s;
72℃,10s;40 个循环;(3)绘制溶解曲线:温度每 10 s
升高 0􀆰 5℃。 本试验所用的内参基因为 Actin11,每个
样品重复三次,采用 delta⁃delta Cp 方法分析数据。 荧
光定量所用引物如下:Actin11 引物为 5′⁃TTGGAATGGG
TCAGAAGGATGC⁃3′和 5′⁃AGTGGTGCCTCAGTAAGAA
GC⁃3′;AhDHN1 引物为 5′⁃AGAAGAAGAAGAAGAAGG
ATAA⁃3′和 5′⁃CTCACAAGTCACAACTATGA⁃3′。
2  结果与分析
2􀆰 1  花生脱水素蛋白基因 AhDHN1 的克隆和序列分

通过序列分析在本研究组构建的花生 cDNA文库
中找到了一个编码脱水素蛋白的基因,该基因包含完
整的开放阅读框。 根据已知基因全长设计引物,以花
生品种花育 33 号植株叶片 cDNA 为模板,通过 RT⁃
PCR扩增得到了该基因全长。 该基因开放阅读框全
长为 384bp,编码 128 个氨基酸(图 1)。 在 NCBI 网站
上通过 Blast软件进行序列比对,发现该基因编码的氨
基酸序列与大豆中的两个脱水素蛋白 GmSLTI66 和
GmSLTI629 及葡萄柚的脱水素蛋白 CpDHN 有较高的
同源性(图 2),将其命名为 AhDHN1。 序列分析结果
表明,该蛋白氨基酸序列 C 端含有两个富含赖氨酸
(K)的片段和一个富含丝氨酸(S)的片段,而 N 端则
缺少 Y 片段,推测该蛋白为 K2S 型脱水素蛋白(图
1)。
2􀆰 2  AhDHN1 氨基酸序列分析
利用 ProtParam 分析显示,AhDHN1 的理论分子量
为 13􀆰 82kD,理论等电点为 6􀆰 32,平均亲水系数(grand
average of hydropathicity, GRAVY)是 - 1􀆰 698;通过蛋
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注:Ah: 花生;Gm: 大豆;Cp: 葡萄柚。
Note: Ah: Arachis hypogaea; Gm: Glycine max; Cp: Citrus paradisi.
图 2  花生 AhDHN1 与其它物种脱水素蛋白的氨基酸序列比对
Fig. 2  Comparison of deduced amino sequence of AhDHN1 with DHNs from other species
白质亚细胞定位工具预测,该蛋白可能定位于细胞核
中。 蛋白质二级结构预测结果显示,AhDHN1 中 α 螺
旋占 22􀆰 66% , β 折叠占 14􀆰 06% ,无规则卷曲占
51􀆰 56% ,延伸链占 11􀆰 72% ;保守结构域预测结果表
明该蛋白没有保守结构域。
注:Ah:花生;Gm:大豆;Tr:三叶草;Os:水稻;Zm:玉米;Cp:葡萄柚;Cu:温州蜜柑;
Pv:阿月浑子树;Ch:榛树;At:拟南芥;Nt:烟草;Mt:蒺藜苜蓿。
Note:Ah: Arachis hypogaea; Gm: Glycine max; Tr: Trifolium repens; Os: Oryza sativa; Zm: Zea Mays; Cp: Citrus
paradise; Cu: Citrus unshiu; Pv: Pistacia vera; Ch: Corylus heterophylla; At: Arabidopsis thaliana; Nt: Nicotiana      
tabacum; Mt: Medicago truncatula.
图 3  花生 AhDHN1 与其他物种脱水素蛋白的系统进化分析
Fig. 3  Phylogenetic analysis of DHNs in peanut and other species
根据花生、大豆、葡萄柚、榛树、玉米和水稻等植物
中的脱水素蛋白氨基酸序列进行序列比对,构建系统
进化树。 初步的系统进化分析结果显示(图 3),脱水
素蛋白的进化基本符合植物进化分类,花生 AhDHN1
与豆科植物大豆及三叶草中的脱水素聚在一起,说明
它们具有较近的亲缘关系;与其它双子叶植物如葡萄
柚、烟草、榛树、拟南芥等的 DHN蛋白则相距较远。 相
近物种或同一物种的同一家族蛋白在进化上亲缘关系
更近,例如大豆中的脱水素蛋白 GmSLTI629 和
GmSLTI66,水稻和玉米中的脱水素蛋白 DHN13。 然而,
脱水素蛋白的进化并不完全符合植物发育进化规律,如
花生、大豆中的脱水素与单子叶植物水稻和玉米的脱水
素蛋白在亲缘关系上比拟南芥、烟草等双子叶植物更
近;豆科植物苜蓿的脱水素蛋白并没有与花生、大豆的
脱水素聚在一起,而是相聚较远。 这些现象表明同源脱
水素在生物进化过程中发生了较大的变异。
2􀆰 3  AhDHN1 基因在非生物胁迫下的表达变化
为研究 AhDHN1 在花生非生物胁迫抗性调节中的
功能,通过荧光定量 PCR分别检测了花生根和叶片中
2612
  12 期 花生中胁迫相关基因 AhDHN1 的克隆及非生物胁迫下表达分析
该基因在低温、高盐及干旱胁迫下的表达情况(图 4)。
由图 4 可知,AhDHN1 在转录水平上的表达对低
温胁迫没有明显响应,对高盐及干旱胁迫均有响应,但
响应模式及响应组织有所差异。 AhDHN1 的表达在花
生根和叶片中对低温均没有明显响应,随着低温处理
时间的延长,其表达量基本不变 (图 4 - A、图 4 -
A′)。 在 PEG6000 模拟的干旱胁迫处理下,AhDHN1
的表达在花生根中没有明显变化(图 4 - B′),但是在
图 4  AhDHN1 基因在花生根和叶片中在低温、高盐和干旱胁迫下的表达模式分析
Fig. 4  Expression analysis of AhDHN1 in peanut roots and leaves under cold, salt and drought stresses
花生叶片中干旱处理 1 h 后表达量即上调 2 倍以上,
处理 6 h后表达量显著上升,上调倍数在 50 倍以上,
至 72 h表达量达到最高,最高上调倍数在 96 倍左右
(图 4 - B)。 高盐胁迫下 AhDHN1 在花生叶片和根中
均有响应,在花生叶片中 AhDHN1 在盐胁迫处理 6 h
后表达量上调 2 倍以上,此后上调量变化不大,至 72 h
上调倍数约 2􀆰 5 倍(图 4 - C);高盐胁迫下 AhHDN1 在
花生根中的表达变化较花生叶片显著,盐处理 3 h 后
上调量即达 6 倍以上,至 12 h 表达量达到最高,此后
该基因的表达随着处理时间的延长逐渐降低 (图 4 -
C′)。
综上所述,AhHDN1 在花生根和叶片中对低温胁
迫响应均不明显,在花生根中对高盐胁迫响应明显,而
在花生叶片中则对干旱胁迫具有非常显著地响应。
3  讨论
花生是我国重要的油料作物,低温、高盐和干旱等
非生物胁迫可以影响其萌发、生长、开花、产量
等[21 - 22]。 鉴定参与花生非生物胁迫调控的关键基因,
是通过基因工程技术培育高产抗逆花生种质的基础。
目前,花生基因组测序工作尚未完成,序列拼接与组装
工作尚未开始,大量的功能基因仍未获得全长,因此功
能基因的克隆与鉴定仍是目前花生中非生物胁迫研究
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工作的重要组成部分。
脱水素是一种植物中广泛存在的亲水性蛋白,它
具有高度热稳定性,能够保护植物细胞免受细胞脱水
的伤害[4]。 脱水素基因能够被多种逆境条件,包括干
旱、盐、高温和低温,以及 ABA诱导表达[6]。 本研究通
过 RT⁃PCR从花生中克隆到了一个编码花生脱水素蛋
白的基因,并对其氨基酸序列进行了分析。 序列比对
结果表明,花生中的脱水素与大豆和葡萄柚等植物中
的脱水素同源性较高(图 2),在进化树中与豆科植物
聚在一起(图 3),表明该蛋白在植物进化过程中比较
保守,同时也暗示其在功能上的保守性。
脱水素蛋白因含有的不同保守片段的被分为 Yn
SK2(n = 1 ~ 3),SKn(n = 1 ~ 3),Kn(n = 2 ~ 9),Y2Kn(n
= 1 ~ 2)和 KnS[6]5 个亚类。。 氨基酸序列分析结果显
示,花生 AhDHN1 蛋白含有 2 个 K 片段和 1 个 S 片
段,推测其为 K2S型脱水素。 研究表明不同类型的脱
水素蛋白对各种胁迫响应具有不同的模式。 其中,Yn
SK2 型脱水蛋白在 5 类脱水蛋白中数量最多,是碱性
或中性蛋白,主要受干旱和 ABA 诱导调节,但不被低
温诱导[4]。 如大麦 DHN1、DHN2、DHN3、DHN4、DHN6
和 DHN9,都属于 YnSK2 型脱水蛋白[23],ABA 或干旱
胁迫处理可以诱导其在幼苗中的积累,而低温不会产
生这种效应。 但大麦脱水蛋白 DHN12 也属于这种类
型,却只能在胚胎发育时期特异表达,任何环境胁迫都
不能诱导其在其他组织中表达[24]。 相反,酸性或中性
的 SKn、Kn、Y2Kn型蛋白优先可被低温诱导,在干旱和
ABA下有少量可被诱导。 例如,小麦 WCO410 ( SK3
型) 可在维管组织中受低温诱导[25]; 软粒小麦
WCS120(K9 型)蛋白家族与 DHN5 几乎同源,这类蛋
白的合成由低温特定诱导,而积累水平与小麦对寒冷
的承受能力相关[26]。 豇豆 DHN1(Y2Kn型)脱水素与
种子在发芽过程中耐受性密切相关[27 - 28]。 Kn S 型脱
水素对干旱和低温表现出应答,如:大豆和大麦中一个
KS 型脱水素受低温和 ABA 的诱导[29 - 30];柑橘中 K2S
型脱水素受低温和干旱诱导[31]。 本研究结果与已有
研究结果不完全一致。 根据本研究荧光定量 PCR 结
果,花生 K2S型脱水素基因 AhDHN1 对低温胁迫无响
应,对高盐和干旱胁迫则有明显响应(图 4),推测可能
是花生中该脱水素基因在进化过程中序列变异较大造
成的。 此外,AhDHN1 在花生不同组织中的表达模式
也不尽相同,例如在干旱胁迫下 AhDHN1 在根中完全
不受诱导,但在叶片中表达量却有显著升高;而高盐胁
迫下正相反,AhDHN1 在根中的表达受诱导程度明显
高于在叶片中的表达。 推测该基因在干旱和高盐胁迫
下可能具有不同的调控机理,干旱胁迫下主要在叶片
中发挥功能,而高盐胁迫下则主要在根中发挥功能。
以上结果表明,脱水素蛋白在植物非生物胁迫过程中
具有复杂的响应模式,暗示了其功能上的复杂性。
本研究初步证明了花生脱水素基因的表达受干旱
和高盐胁迫的诱导,可能参与了花生干旱胁迫和盐胁
迫的抗性调控过程。 下一步将通过转基因手段将该基
因转入花生或拟南芥中,对该基因在花生对非生物胁
迫适应性中的功能做详细分析,对其可能的作用机制
做进一步研究。
4  结论
本研究克隆了花生脱水素蛋白基因 AhDHN1。 该
基因编码的蛋白属于 K2S 型脱水素,可能定位于细胞
核中。 AhDHN1 的表达不受低温胁迫诱导,在盐胁迫
花生根中及干旱胁迫下的花生叶片中表达则受到明显
诱导,推测该基因可能参与了花生对盐胁迫和干旱胁
迫的抗性调控。
参考文献:
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Cloning of a Dehydrin Gene AhDHN1 and Its Expression
Analysis During Abiotic Stresses in Peanut
CHEN Na1   HU Dong⁃qing2   PAN Li⁃juan1   CHI Xiao⁃yuan1,3   CHEN Ming⁃na1
WANG Tong1   WANG Mian1   YANG Zhen1   YU Shan⁃lin1
( 1 Shandong Peanut Research Institute, Qingdao,Shandong  266100; 2 Qingdao Entry⁃Exit Inspection and Quarantine Bureau,
Qingdao,Shandong  266001; 3 Key Laboratory of Bilogy and Genetic Improvement of Oil Crops, Ministry of Agriculture /
Oil Crops Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Wuhan,Hubei  430062)
Abstract:Crop growth and yield are strongly influenced by abiotic stresses such as drought, salt and cold. To screen
functional genes related to abiotic stress regulation of peanut, we cloned the full length of dehydrin gene AhDHN1 from
peanut (Arachis hypogaea L. cultivar ‘Huayu33’) through RT⁃PCR method. The open reading frame of AhDHN1 is
384bp in length and encodes 128 amino acids. Sequence analysis indicated that AhDHN1 contained two K⁃ segments
and one S⁃ segment, which indicated that AhDHN1 protein belonged to K2S type dehydrin. The expression analysis of
AhDHN1 under various abiotic stresses was detected using real time RT⁃PCR. The results showed the expression of
AhDHN1 had no obvious change under cold stress in peanut leaves and roots. However, AhDHN1 was induced distinctly
during salt and drought conditions in either leaves or roots. These results suggested that AhDHN1 may participate in the
salt and drought stress regulation of peanut. This study provides a theoretical basis for elucidating the resistance
molecular mechanism in peanut and provides new gene resources for molecular breeding of peanut.
Key words:Peanut; Dehydrin; Expression analysis; Abiotic stresses
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