全 文 ：收稿日期： 2013–05–21　　　　接受日期： 2013–07–14
基金项目： 国家自然科学青年基金项目(31100223); 中国科学院装备研制项目(YZ201227)资助
作者简介： 邹彩云(1985 ~ )，女，硕士，主要从事枸杞次生代谢研究。E-mail: zoucaiyun-19851010@163.com
* 通讯作者 Corresponding authors. E-mails: yingwang@wbgcas.cn, yx_li@263.net
热带亚热带植物学报　2014， 22(2)： 155 ~ 164
Journal of Tropical and Subtropical Botany
宁夏枸杞苯丙氨酸解氨酶基因的cDNA克隆及其
表达分析
邹彩云1,2, 刘永亮3, 曾少华2, 黎云祥1*, 王瑛2*
(1. 西华师范大学， 西南野生动植物资源保护教育部重点实验室， 四川 南充 637002; 2. 中国科学院华南植物园， 中国科学院植物资源保护与利
用重点实验室， 广州 510650; 3. 中国科学院武汉植物园， 中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室， 武汉 430074)
摘要： 为探讨宁夏枸杞(Lycium barbarum)苯丙氨酸解氨酶基因(LbPAL)的表达特征，采用 PCR 法克隆了宁夏枸杞 LbPAL 基
因的 cDNA，并用实时定量 PCR 法分析了其表达特征。结果表明：宁夏枸杞的 LbPAL 基因的全长 cDNA 为 2321 bp，包含
2163 bp、编码 720 个氨基酸的开放阅读框； LbPAL 与茄科其他物种的 PAL 氨基酸序列及三维结构具有较高保守性；与茄科物
种的 PAL 聚类在同一个分支中。LbPAL 在叶、花瓣、S1 期果实的表达量较高，而在根及 S2 ~ S5 期果实的表达水平较低。在
NaCl 胁迫处理下，LbPAL 在根和茎中的表达量均有下调的趋势；而在叶片中，LbPAL 表达量先急剧增加而后急剧下降并趋
于稳定。这为解析宁夏枸杞中类黄酮化合物的生物合成调节及生理功能提供了参考。
关键词： 宁夏枸杞； 苯丙氨酸解氨酶基因； 基因表达； 盐胁迫
doi: 10.3969/j.issn.1005–3395.2014.02.008
Cloning and Expression Analysis of Phenylalanine Ammonia-lyase Gene
from Lycium barbarum L.
ZOU Cai-yun1,2, LIU Yong-liang3, ZENG Shao-hua2, LI Yun-xiang1*, WANG Ying2*
(1. Key Laboratory of Southwest China Wildlife Resource Conservation, Ministry of Education, China West Normal University, Nanchong 637002,
China; 2. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences,
Guangzhou 510650, China; 3. Key Laboratory of Pant Germplasm Enhancement and Speciality Agriculture, Wuhan Botanical Garden, Chinese
Academy of Sciences, Wuhan 430074, China)
Abstract: In order to understand the expression of phenylalanine ammonia-lyase gene from Lycium barbarum L.,
named as LbPAL, the cDNA of LbPAL was cloned using PCR and its expression was characterized. The results
showed that the whole length of LbPAL cDNA was 2321 bp containing an open reading frame (ORF) of 2163 bp,
encoding 720 amino acids. Amino acid sequence analysis indicated that LbPAL had high identity of sequence and
similarly tertiary structure to PALs in other Solanaceae plants. Phylogenetic analysis demonstrated that LbPAL
was clustered in the same clade with PALs in other Solanaceae plants. Real-time PCR analysis showed that LbPAL
was highly expressed in leaves, petals and fruits at S1 stage, while few LbPAL transcripts were detected in roots
and fruits at stages from S2 to S5. Under salt stress, LbPAL expression was downregulated in roots and stems,
while sharply enhanced at 0.5 h and decreased hereafter in leaves. These results lay a foundation for elucidating
the biosynthesis and physiological regulation of flavonoid in L. barbarum.
Key words: Lycium barbarum; Phenylalanine ammonia-lyase gene; Gene expression; Salt stress
156 第22卷热带亚热带植物学报
宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)为茄科(Solanaceae)
枸杞属落叶灌木，是我国传统的药食两用植物。据
《本草纲目》记载，枸杞全身是宝，“春采枸杞叶，名
天精草；夏采花，名长生草；秋采子，名枸杞子；冬采
根，名地骨皮”。枸杞子为宁夏枸杞的干燥成熟果
实。 《本草纲目》记载其具有调节“阴”、“阳”以达到
补肝益肾明目之功效。我国传统中医常用枸杞子
治疗肝肾阴亏、腰膝酸软、头晕、健忘、目眩、耳鸣、
遗精等病症。近年药理学研究表明，枸杞子的活性
成分具有调节神经免疫系统、抵抗脑缺血损伤、抑
制过氧化反应、降低单胺类化学合成以及神经保护
等作用[1–3]。枸杞的功能活性成分主要包括类黄酮、
类胡萝卜素和枸杞多糖[4]。
植物类黄酮合成途径是类苯丙烷代谢途径的
一个分支，作为合成类黄酮前体物质的肉桂酸，也
是合成其他苯丙烷类化合物如木质素、花青素等的
前体[5](图 1)。苯丙氨酸解氨酶(PAL)是类苯丙烷代
谢途径的第一个关键酶和限速酶，因此也是类黄酮
合成的关键酶之一；它催化苯丙氨酸生成反式肉桂
酸，并生成香豆酸、阿魏酸和芥子酸等中间产物，这
些酸进一步合成香豆素和绿原酸；或进一步合成类
黄酮，木质素和花色素等次生代谢产物[5]。这些次
生代谢物的合成积累为药用植物宁夏枸杞发挥药
效作用奠定了重要的物质基础[6]。近年来，鉴于宁
夏枸杞叶片中富含黄酮类化合物等抗氧化物质，以
枸杞为原料的相关营养保健产品 , 如枸杞叶茶等颇
具商业价值。然而，目前有关宁夏枸杞类苯丙烷代
谢途径的分子生物学研究极少。自 1961 年 Koukol
和 Conn 首次在大麦(Hordeum vulgare)中发现 PAL
以来，在所有的绿色植物、真菌、细菌和藻类中均
发现了 PAL[7]。据研究，PAL 的普遍特点是由低
拷贝多基因家族组成，如杨树(Populus trichocarpa
× Populus deltoides)至 少 有 2 个 编 码 基 因[8]，菜 豆
(Phaseolus vulgaris)有 3 个[9]。研究表明 PAL 是植
物应激反应的关键酶。当植物组织或器官受到刺
激，如组织受创、紫外照射、病原体袭击、低温、低氮
或低磷酸盐等胁迫[10]时，植物会在相应组织或器官
中产生应激反应转录 PAL[11–12]。此外，研究还表明
在紫外照射、抵抗病原体和昆虫袭击时 PAL 在不
同的组织中的应激反应不同，这说明植物合成类黄
酮能够使其更好地适应环境胁迫[13–14]。鉴于 PAL
基因功能的重要性，分离、克隆药食两用宁夏枸杞
LbPAL 基因并深入研究其功能；为揭示其果实、叶
片中黄酮类功能活性物质积累奠定分子基础而具
有重要的科学理论意义和实践应用价值。
目前，关于宁夏枸杞类黄酮合成的分子生物学
研究鲜见报道[6]。本研究从宁夏枸杞叶片 EST 文
库中搜索到 1 条 PAL 序列，设计引物扩增得到包
含完整 ORF 的基因序列，该基因编码的氨基酸序
列与其他物种 PAL 的具有较高同源性。为进一步
了解宁夏枸杞中 PAL 的表达分布及对胁迫的响应，
通过 qRT-PCR 技术检测了 LbPAL 在宁夏枸杞不同
组织以及 NaCl 胁迫处理时的表达情况，为进一步
鉴定宁夏枸杞中该基因的生物学功能奠定基础。
图 1 植物类黄酮生物合成途径
Fig. 1 Flavonoid biosynthetic pathway in plants
1 材料和方法
1.1 材料
材料宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)采自宁夏
中宁县。采集宁夏枸杞的叶、花瓣、根及 5 个发育
时期果实后立即用液氮速冻，–80℃冰箱中保存用
于组织表达模式分析。S1 期果实青色、S2 期果实
处于转色期、S3 期果实为淡红色、S4 期果实为淡
红色且果实开始膨大、S5 期果实深红色且果实完
全膨大成熟(图 2)。用于胁迫实验的宁夏枸杞幼苗
生长的土壤成分为土壤 : 蛭石 = 1 : 1，温度控制在
第2期 157
22℃ ~ 25℃，光暗周期为 16 h/8 h。
大肠杆菌(Escherichia coli) DH5α 感受态为实
验室保存。LA Taq DNA 聚合酶、PrimeScript RT
Reagent Kit With gDNA Eraser、SYBR Premix Ex
TaqTM II、克隆载体 pMD19-T 均购自宝生物工程(大
连)有限公司。
1.2 总RNA提取及cDNA第一链合成
采用英韦创津公司 Trizol 法提取宁夏枸杞总
RNA；采用紫外分光光度计(NanoDrop, Thermor)检
测 RNA 的纯度，并取少量 RNA 用 1% 琼脂糖凝胶
电泳分析其完整性。RNA 在 –80℃下保存备用。
参照英韦创津公司 PrimeScriptTM 1st Strand cDNA
Synthesis Kit 试剂盒说明书，取 5 μL 总 RNA 为模
板合成 cDNA 第一链。
1.3 全长基因克隆
从本实验室测定的枸杞 EST 文库中搜索到
宁夏枸杞 PAL 序列，根据该序列用 Premier 5.0 分
别 在 5′-UTR 和 3′-UTR 设 计 全 长 引 物 LbPAL-F：
5 ′-CCAAATTCTCCTCACTAAAACTCTC-3 ′和
LbPAL-R：5′-CTAACAGATTGGAAGAGGAGCAC-3′。
以宁夏枸杞总 RNA 反转录 cDNA 为模板，用全长
引物进行 PCR 扩增。PCR 扩增反应液包含 10 ×
LA PCR Buffer (Mg2+ plus) 2.5 μL，dNTP 4 μL，全
长 引 物 各 1 μL，cDNA 2.5 μL，LA Taq 0.25 μL，
用双蒸水补足到 25 μL，并混匀。反应程序为 95℃
5 min；然后 94℃ 30 s，55℃ 30 s，72℃ 3 min，共
35 个循环；最后 72℃延伸 7 min。
PCR 产物经 1% 琼脂糖凝胶电泳，切胶回收目
的片段。在 4℃下，将回收产物与 pMD19-T 载体
连接过夜。最后，将连接产物转化大肠杆菌 DH5α
菌株，选取 PCR 检测为阳性的克隆进行测序验证。
1.4 生物信息学分析
在 NCBI 网站上的 ORF Finder 中查找 ORF，
并用 Premier 5.0 进行核苷酸翻译；利用 Clustal X
V1.83 软 件 对 来 自 不 同 植 物 的 PAL 蛋 白 序 列 进
行完全比对，采用 MEGA 4.0 软件 NJ 法进行分子
进化树分析，相关参数为：Gap/Complete Deletion,
Model/Amino: Poisson correction, 自 展 值 为 2000。
蛋白三维结构建模分析：采用 SWISS-MODEL 软
件(http://swissmodel.expasy.org/)基 于 蛋 白 1w27B
模板进行自动建模分析。采用 PyMOL 软件展示
宁夏枸杞、番茄(Lycopersicum esculentum)、马铃薯
(Solanum tuberosum)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)
PAL 蛋白三维结构。采用 Compute pI/Mw 在线软
件进行蛋白质分子量与等电点预测。
1.5 表达模式分析
提取总 RNA，并采用 PrimeScript RT Reagent
Kit With gDNA Eraser 试 剂 盒 反 转 录 RNA 样 品。
以反转录 cDNA 为模板，SYBR Premix Ex TaqTM
II 为实时定量 PCR 反应缓冲液，在 ABI 7500 Real-
Time PCR system 上 进 行 PCR 扩 增。 实 时 定 量
PCR 反应体系参见 SYBR Premix Ex TaqTM II 试剂
盒 说 明 书。 此 外 以 LbPAL-RT-F 和 LbPAL-RT-R
为上下游引物；选取看家基因 Actin 为内参，研究
LbPAL 在不同组织中的表达。为确保引物设计的
基因特异性，LbPAL 基因实时定量 PCR 正反向引
物横跨 ORF 和 3′-UTR 区域，分别为 LbPAL-RT-F：
5′-CCCCTATCGGTGTCTCCA-3′ 和 LbPAL-RT-R：
图 2 宁夏枸杞果实的 5 个发育阶段 (S1 ~ S5)
Fig. 2 Lycium barbarum fruits at five development stages from S1 to S5
邹彩云等：宁夏枸杞苯丙氨酸解氨酶基因的cDNA克隆及其表达分析
158 第22卷热带亚热带植物学报
5′-ACCCGTTGTTGTAATAGTCGTT-3′。内参基因
正反向引物分别为 Actin-RT-F：5′-CAATCGGGTA-
TTTCAAGGTCAAG-3′ 和 Actin-RT-R：5′-GAGCA-
GTGTTTCCCAGCATTG-3′。实时定量 PCR 反应程
序为：95℃预变性 30 s；然后 95℃变性 5 s，60℃退
火延伸 34 s，共 40 个循环；最后在 95℃ 15 s，60℃
1 min，95℃ 15 s 下构建溶解曲线。
1.6 盐胁迫处理
宁夏枸杞种子萌发 47 d 后，用 500 mmol L–1、
pH 7.0 的氯化钠溶液浇灌幼苗，进行胁迫处理。在
处理 0 h、0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h 和 12 h 后，分
别采集根、茎和叶。以不同时间点采集的宁夏枸
杞幼苗的 cDNA 为模板，进行实时定量 PCR，分析
LbPAL 的表达随着胁迫时间的变化情况。每个样
品均采集 3 个生物学重复进行试验，LbPAL 基因
表达水平以 3 次重复的平均值表示。
2 结果和分析
2.1 宁夏枸杞PAL全长特征
从 EST 文库中获得的序列与桑格测序结果一
致。ORF finder 软件预测和 BLAST 分析表明，该
序列编码全长 PAL，命名为 LbPAL。LbPAL 包含 1
个长度为 2163 bp 的开放阅读框，编码 720 个氨基
酸(图 3)。
2.2 宁夏枸杞PAL的生物信息学特征
Compute pI/Mw 预 测 LbPAL 单 聚 体 蛋 白 的
相对分子量为 78.2 kDa，等电点为 6.21。以往研
究结果表明，PAL 是由 4 个亚基组成的四聚体酸
性酶蛋白，其分子量为 220 ~ 330 kDa[15]，如马铃
薯(Solanum tuberosum) PAL 的分子量为 330 kDa、
玉 米(Zea mays)的 306 kDa、水 稻(Oryza sativa)的
280 kDa[16]。在物理特性，如分子量大小和酸性蛋
白等方面，本研究获得的 LbPAL 蛋白与其他物种
PAL 具有相似性。
LbPAL 与其他茄科植物 PAL 氨基酸序列的一
致性超过 90%，与亲缘关系较远物种的 PAL 氨基
酸序列也具有较高的一致性(表 1)。LbPAL 与烟草
和拟南芥 PAL 蛋白在 MIO 残基、活性位点、底物选
择性位点和 PAL 蛋白活性磷酸化位点等具有高度
保守性(图 4)。
利用 MEGA 软件将 LbPAL 推导的氨基酸序
表 1 LbPAL 蛋白与其他物种的 NCBI 比对注释分析
Table 1 Annotation analysis of LbPAL based on sequence alignment with PAL proteins in other plants
基因
Gene
NCBI 登录号
NCBI Accession No.
物种
Species
匹配覆盖率
Query coverage (%)
E
同源性
Identity (%)
注释
Annotation
SlPAL XP_004246649 番茄 Lycopersicum
esculentum
99 0 94 类似苯丙氨酸解氨酶
Phenylalanine ammonia-lyase-like
CaPAL ACF17667 甜椒 Capsicum annuum 99 0 94 推测的苯丙氨酸解氨酶
Putative phenylalanine ammonia-lyase
NaPAL2 ABG75911 野生烟草 Nicotiana
attenuata
99 0 93 苯丙氨酸解氨酶
Phenylalanine ammonia-lyase
NtPAL ACJ66297 烟草 N. tabacum 99 0 93 苯丙氨酸解氨酶
Phenylalanine ammonia-lyase
NaPAL1 ABG75910 野生烟草 N. attenuate 100 0 90 苯丙氨酸解氨酶
Phenylalanine ammonia-lyase
InPAL AF325496 番薯 Ipomoea nil 99 0 88 苯丙氨酸解氨酶
Phenylalanine ammonia-lyase
CrPAL BAA95629 长春花 Catharanthus
roseus
99 0 86 苯丙氨酸解氨酶
Phenylalanine ammonia-lyase
EpPAL ACS71953 一品红 Euphorbia
pulcherrima
100 0 84 苯丙氨酸解氨酶
Phenylalanine ammonia-lyase
RcPAL XP_002519521 蓖麻 Ricinus communis 100 0 85 推测的苯丙氨酸解氨酶
Putative phenylalanine ammonia-lyase
PtPAL AFZ78651 毛白杨 Populus
tomentosa
98 0 85 苯丙氨酸解氨酶
Phenylalanine ammonia-lyase
第2期 159
图 3 LbPAL 核苷酸序列及其推导的蛋白序列
Fig. 3 Nucleotide sequence of LbPAL and deduced amino acid sequence
列与其他 14 种植物的 PAL 进行 NJ 聚类分析(图
5)。聚类结果表明，LbPAL 与同是茄科植物的烟
草、辣椒(Capsicum annuum)和马铃薯 PAL 的亲缘
关系最近。此外，聚类分析结果也表明，单子叶植
物和双子植物的 PAL 分别处于两个独立进化的分
支中。
用 SWISS-MODEL 软 件 对 LbPAL 蛋 白 的 三
级结构进行自动建模预测。结果显示，LbPAL 与
拟南芥、番茄、马铃薯 PAL 蛋白的三维结构以及
重要活性位点残基高度保守(图 6)。该结果表明，
LbPAL 与拟南芥、番茄和马铃薯等模式植物 PAL
蛋白在生化功能方面可能具有保守性。
邹彩云等：宁夏枸杞苯丙氨酸解氨酶基因的cDNA克隆及其表达分析
160 第22卷热带亚热带植物学报
图 4 宁夏枸杞的 LbPAL 和烟草、拟南芥的 PAL 序列多重比较。●: 活性残基； ●: MIO 残基；黑色方框：保守的活性位点共有区域；淡紫色方
框：底物选择性位点；蓝色方框：PAL 蛋白活性磷酸化位点。NtPAL1: 烟草 P25872; NtPAL2: 烟草 P35513; NtPAL3: 烟草 P45733; NtPAL4: 烟草
ACJ66297; AtPAL1: 拟南芥 AEC09341; AtPAL2: 拟南芥 AEE79055; AtPAL3: 拟南芥 AED90715; AtPAL4: 拟南芥 AEE74893.
Fig. 4 Multipe alignment of amino acid sequences for LbPAL and PALs from Nicotiana tabacum and Arabidopsis thaliana. ●: Active residues; ●: MIO
group residues (Ala-Ser-Gly); Black box: consensus sequences for the conserved active site; Light purple box: for Substrate selective residue; Blue
box: Putative phosphorylation site; NtPAL1: Nicotiana tabacum, P25872; NtPAL2: N. tabacum, P35513; NtPAL3: N. tabacum, P45733; NtPAL4:
N. tabacum, ACJ66297; AtPAL1: Arabidopsis thaliana, AEC09341; AtPAL2: A. thaliana, AEE79055; AtPAL3: A. thaliana, AED90715; AtPAL4: A.
thaliana, AEE74893.
第2期 161
图 5 宁夏枸杞和其他植物 PAL 的分子进化树
Fig. 5 Molecular phylogenetic tree of LbPAL and PAL from other plants
图 6 宁夏枸杞及其他物种 PAL 蛋白的三维结构分析。红色球体：活性残基；紫色球体：底物选择性位点；蓝色球体：活性磷酸化位点；绿色球体：
MIO 残基；绿色 α 螺旋：保守的活性位点共有区域。氨基酸位点以 AtPAL1 蛋白序列计数进行标注。AtPAL: 拟南芥 AEC09341; SlPAL: 番茄
P35511; StPAL: 马铃薯 P31425.
Fig. 6 Tertiary structure of PAL proteins of Lycium barbarum and other plants. Red, purple, blue, and green sphere indicated active residues, residue
determinant to substrate selectivity, residue for phosphorylation, and MIO residues, respectively. Green α helix indicate the consensus sequences for
the conserved active site. Amino acids are numbered according to AtPAL1 sequence. AtPAL: Arabidopsis thaliana, AEC09341; SlPAL: Lycopersicum
esculentum, P35511; StPAL: Solanum tuberosum, P31425.
邹彩云等：宁夏枸杞苯丙氨酸解氨酶基因的cDNA克隆及其表达分析
162 第22卷热带亚热带植物学报
图 7 LbPAL 组织特异性表达模式
Fig. 7 Gene expression patterns of LbPAL in different tissues and fruit developmental stages
图 8 盐胁迫下 LbPAL 在根(A)、茎(B)和叶(C) 中的表达
Fig. 8 Expression of LbPAL in root (A), stem (B), and leaf (C) under salt stress
2.3 表达分析
用实时定量 PCR 技术对 LbPAL 在宁夏枸杞
果实的 5 个发育时期以及叶、花瓣、根中的表达进
行分析(图 7)。表达谱分析结果表明，LbPAL 基因
在宁夏枸杞的不同组织中都有表达，但表达量有差
异。LbPAL 在叶中表达量最高，其次是花瓣和 S1
期果实，而在根和果实的其他时期表达量极低。
2.4 对盐胁迫处理的响应
为探知宁夏枸杞的耐盐胁迫反应，了解宁夏
第2期 163
枸杞在西北盐碱地区的耐盐胁迫性能，本研究将宁
夏枸杞幼苗用 500 mmol L–1 氯化钠溶液进行胁迫
处理，在处理后 0 h、0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h 和
12 h 分别采集根、茎和叶片，采用实时定量 PCR 检
测 LbPAL 的表达水平(图 8)。根中 LbPAL 在胁迫
处理 4 h 内表达较稳定，但比未处理的表达量低；随
着时间的推移，在盐胁迫处理 8 h 的表达量减半，而
在 12 h 的表达量有较大的回升，但仍低于处理 4 h
的(图 8: A)。LbPAL 在茎中的表达与根中不同的是，
处理 12 h 内 LbPAL 的表达量呈现逐渐降低趋势
(图 8: B)。在叶片中，LbPAL 基因在受盐胁迫刺激
0.5 h 时表达急剧上调，此后急剧下降回到对照水平
(图 8: C)。
3 讨论
本研究中克隆得到的 LbPAL 与茄科其他物种
的 PAL 具有很高的保守性(图 4 ~ 6，表 1)。基因表
达分析表明，LbPAL 在宁夏枸杞的不同组织中都
有不同程度的表达。在果实的 5 个发育时期中，
LbPAL 在 S1 期青果的表达量相对较高，而在其他
几个时期的表达量极低，且在这几个时期的表达量
没有明显的变化。LbPAL 在叶和花瓣中的表达量
最高。前人的研究表明，在拟南芥和白杨(Populus
tremuloides)中均含有低拷贝的 PAL 基因，且通过
不同拷贝的组织特异性表达，使得在不同的组织中
特异性地合成积累类黄酮或木质素[17–18]。譬如，白
杨 PtPAL1 基因主要在未木质化、积累原花青素的
叶和根细胞中表达；而 PtPAL2 在木质化程度很高
的茎中的表达很高[18]。此外，在菜豆中的 3 个 PAL
基因(PAL1，PAL2 和 PAL3)都能在根部大量表达，
但在花瓣中，PAL2 大量表达，PAL1 表达量很少，
PAL3 不表达[19–20]。鉴于此，宁夏枸杞也可能存在
多个 PAL 基因拷贝，且各拷贝具有组织特异性表
达特性，参与不同组织的不同次生代谢产物如花青
素、原花青素和木质素等的合成。根据基因组织表
达模式，推测本研究克隆到的 LbPAL 拷贝可能主
要参与绿色组织中黄酮类化合物的合成。
以往的研究从植物生理角度阐明了宁夏枸杞
具有很强的耐盐碱能力[21–23]，然而利用分子手段探
讨宁夏枸杞耐盐碱胁迫的相关研究未见报道。植
物遭遇生物胁迫和非生物胁迫时，植物的防御系
统会被激活，PAL 活性迅速上升，因此 PAL 被作
为植物抗逆指标之一[24]。王龙强等采用 50、150、
300 和 450 mmol L–1 氯化钠溶液对宁夏枸杞幼苗
进行胁迫处理，研究结果表明，宁夏枸杞各器官中
的 Na+ 和 Cl– 相对含量均显著高于对照，且随着盐
浓度的增加，其含量也逐渐增加[22]。为此，本研究
采用 500 mmol L–1 氯化钠胁迫处理，探讨了宁夏
枸杞耐高盐胁迫机制。在本研究中，LbPAL 的表
达量呈现下降趋势，且表达量在后期有所波动。与
LbPAL 在根中表达模式略微不同的是，LbPAL 在
茎中的表达量呈现逐渐降低的趋势。这些结果
表明，500 mmol L–1 氯化钠胁迫处理对根和茎中
LbPAL 的表达有抑制作用，但随着时间的延长，抑
制作用会逐渐降低。关于叶片 LbPAL 基因表达，
盐胁迫信号由根传递至叶片并诱导 LbPAL 的表达
先急剧上调而后快速下调、回升并趋于稳定。由此
可见，宁夏枸杞幼苗对高浓度盐胁迫的时空响应或
适应性具有差异。有研究表明，在 0 ~ 200 mmol L–1
氯化钠的胁迫范围内，茄子(Solanum melongena)叶
片的 PAL 活性会随盐浓度的增加而增强；而盐浓度
在 200 mmol L–1 以上时，PAL 的活性下降[25]。在
本研究中，500 mmol L–1 氯化钠盐胁迫抑制根和茎
中 LbPAL 基因表达，从而可能间接降低 LbPAL 蛋
白量及其酶活性。
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