全 文 ：书西北植物学报!
"#$
!
%$
"
!
#$
"!!"&"!!
!"#$%&#%&()$*+,""-.)/#0-/
!!
文章编号$
#"""()"!$
"
!"#$
#
"!("!!"("*
!!!!!!!!!!!!!!!
!"#
$
#"+*"
%
,
+-../+#"""()"!$+!"#$+"!+"!!"
收稿日期$
!"#)(#"(%"
&修改稿收到日期$
!"#$("#("0
基金项目$国家
0*%
(计划前期研究专项"
!"#!12*!!!")
#&新疆重点实验室专项资金"
!"#)34""#
#
作者简介$杜
!
驰"
#00"&
#!女!在读硕士研究生!主要从事植物分子生物学研究)
"
通信作者$张富春!博士!教授!研究方向$分子生物学与基因工程)
5(67-8
$
9:;<
,
=
!
<
,
=+>?=+;/
盐穗木
1"23"$
基因的克隆和表达分析
杜
!
驰!张富春"
"新疆大学 生命科学与技术学院!新疆生物资源基因工程重点实验室!乌鲁木齐
@%"")
#
摘
!
要$根据盐穗木盐胁迫下响应的转录组测序结果!克隆获得盐穗木
ABC
损伤修复基因的
;ABC
序列!其开放
阅读框
#"%$D
E
!编码
%))
个氨基酸!命名为
!"#$"#
)保守结构域分析显示!该基因编码的蛋白具有
F>;C
蛋白
家族典型的保守结构域&统进化树分析显示
G;A6;#
为独立的分支&亚细胞定位于细胞质!为无信号肽*不跨膜的
稳定亲水性蛋白)实时荧光定量
H1F
分析表明!盐穗木在
#""66I8
%
4B718
胁迫
*?
后!同化枝中
!"#$"#
基因
表达迅速上调并达到最大值!约为对照组的
+$@
倍&在
*""66I8
%
4B718
胁迫
#)?
后根中
!"#$"#
基因表达最
高!约为对照的
#+*0
倍)研究表明!
!"#$"#
基因表达受盐胁迫诱导)
关键词$盐穗木&
!"#$"#
基因&盐胁迫&基因表达
中图分类号$
J*@$
&
J*@
文献标志码$
C
%&"()!*+
,
-(..#"/)&
0
.#."11"23"$2((1-"31$*&4#$"5
6
4"$4
7
-"$
AK1L-
!
MGCBNO=;L=/
"
"
P-/
,
-7/
Q
3>
R
47DIS7TIS
R
I:2-I8I
Q
-;78F>.I=S;>.7/?N>/>T-;5/
Q
-/>>S-/
Q
!
1I8>
Q
>I:4-:>U;->/;>7/?V>;L/I8I
QR
!
P-/
,
-7/
Q
K/-(
W>S.-T
R
!
KS=6
X
-@%"")
!
1L-/7
#
/4.5-)65
$
C;;IS?-/
Q
TITL>TS7/.;S-
E
TI6>I:!%&()%"*
+
("%(
,
-"%=/?>S.78T.TS>..
!
Y>-.I87T>?7/;ABC
:S7
Q
6>/T:SI6!."%(
,
-"%+VL>IDT7-/>?;ABCY7./76>?7.?-.S=
E
T>?6>-IT-;;ABCI:!."%(
,
-"%+U>(
X
=>/;>7/78
R
.-.-/?-;7T>?TL7T!"#$"#;I/T7-/.7/I
E
>/S>7?-/
Q
:S76>
"
ZFO
#
I:#"%$D
E
!
YL-;L>/;I?>.
%))76-/I7;-?.+1I/.>SW>??I67-/7/78
R
.-..LIY>?TL7TG;A6;#L7.7;I/.>SW>??I67-/I:F>;C
E
SIT>-/
:76-8
R
+HL
R
8I
Q
>/>T-;TS>>7/78
R
.-.-/?-;7T>?TL7TG;A6;#-.7/-/?>
E
>/?>/TDS7/;L
!
YL-;L-.7/.T7D8>L
R
(
?SI
E
L-8-;
E
SIT>-/..=D(;>8=87S8
R
;
R
TI
E
87.6+F>78T-6>
X
=7/T-T7T-W>H1FS>.=8T..LIY>?TL7TTL>><
E
S>..-I/
I:!"#$"#
Q
>/>-/DS7/;L7:T>S#""66I8
%
4B718.78T.TS>..:IS*?Y7.S7
E
-?8
R
=
E
(S>
Q
=87T>?7/?S>7;L>?
TL>L-
Q
L>.T7:T>S*""66I8
%
4
!
YL-;LY7.+$@(:I8?I:TL>;I/TSI8+[L-8>-/SIIT.TL>><
E
S>..-I/I:!"#/
$"#S>7;L>?TL>L-
Q
L>.T8>W>87T#)?7/?7DI=T#+*0(:I8?I:TL>;I/TSI8+27.>I/TL>><
E
>S-6>/T78S>.=8T.
!
TL>><
E
S>..-I/I:!"#$"#
Q
>/>;I=8?D>-/?=;>?D
R
.78T.TS>..+
7(
0
8"-!.
$
!%&()%"*
+
("%(
,
-"%
&
!"#$"#
Q
>/>
&
.78T.TS>..
&
><
E
S>..-I/7/78
R
.-.
!!
植物生长过程中会因为温度*紫外照射*高盐等
外界胁迫因素而产生
ABC
损伤!并诱导许多
ABC
损伤修复基因表达+#,)
ABC
损伤有多种形式!其中
最严重的
ABC
损伤形式是
ABC
双链断裂"
?I=D8>(
.T7/?DS>7!
AU2
#!
AU2
损伤及时修复会导致染色体
断裂及细胞死亡+!,)
AU2
修复需要双链断裂修复基
因的参与!而
ABC
损伤修复基因
#$"#
"
?-.S=
E
T>?
6>-IT-;;ABC
#则发挥重要的作用)例如植物在外
界胁迫下会出现减数分裂障碍!联会复合体相关基
因表达发生变化时!联会复合体形成受阻+%,!这与
ABC
损伤修复基因
0$"#
突变体的表型相似+)($,)
研究发现!损伤修复蛋白
A6;#
定位于第一次
减数分裂前期
"
的偶线期!是同源染色体配对和交
叉重组所必需的+,)
A6;#
聚合到断裂双链中的单
链
ABC%]
末端尾巴上!结合非断裂同源双链
ABC
!
通过同源重组帮助同源染色体联会配对!参与双链
断裂修复重组+*,)近年来!已从酵母*人*鼠*拟南芥
等生物中克隆获得
#$"#
基因!人与酵母
#$"#
基
因功能相似+@,!
#$"#
缺失会阻止同系物之间的相
互作用!
0$"#
突变体丧失重组功能&鼠
#$"#
是减
数分裂同源染色体联会所必需的+0,&拟南芥
0$"#
突变体的同源染色体不能配对形成二价体+#",)这
说明
A6;#
是修复
ABC
损伤断裂!维持双链正常
复制*减数分裂的有序进行!抵御外界逆境胁迫!维
持植物正常生长的重要调控因子)
盐穗木 "
!%&()%"*
+
("%(
,
-"%
#隶属于藜科
"
1L>/I
E
I?-7;>7>
#盐穗木属"
!%&()%"*
+
(
#!生长于
干旱荒漠盐碱地!对盐分适应性极强!是新疆主要的
盐土荒漠植物之一!其茎*叶发育成肉质化同化枝!
以减少水分的散失!成为典型的耐盐植物+##(#!,)根
据实验室以
FBC(.>
X
测序技术进行的盐穗木盐胁
迫响应的转录组测序+#%,分析!发现在盐胁迫条件
下!盐穗木同化枝和根中
ABC
损伤应激通路中相
关基因表达差异明显!提示
ABC
损伤修复的相关
基因可能与盐胁迫具有密切相关性)本研究从盐胁
迫下转录组数据库中!筛选到了
ABC
损伤修复基
因
!"#$"#
!并对其进行克隆和生物信息学分析!探
讨不同盐浓度胁迫下盐穗木
ABC
损伤修复基因
!"#$"#
在不同时间点和不同组织的表达变化规
律!为深入研究
ABC
损伤修复基因
!"#$"#
在盐
穗木的耐盐调控机理中的作用奠定基础)
#
!
材料和方法
$+$
!
实验材料
盐穗木种子采于五家渠
#"%
团野外盐碱地
"
@*+%#^5
!
))+!0^B
#)播种于铺有基质"珍珠岩
_
蛭石
_
花土
#`_#_%
!用双子叶植物营养液拌湿#
花盆中!在"
!)a!
#
b
!光照
%$"
#
6I8
-
6
&!
-
.
&#
!
昼%夜
#L
%
@L
!相对湿度为
)"c
$
"c
条件下!并
施以
#
%
)dU
培养液培养
#!"?
左右)
$+9
!
盐穗木的盐胁迫处理
选取生长
)
个月左右的盐穗木幼苗!置于
#""
*
%""
*
$""
和
*""66I8
%
4B718
溶液进行处理!处理
前
)@
$
*!L
在托盘中加自来水去除干旱胁迫因素)
待托盘中自来水吸净无多余水分!将不同浓度
B718
溶液分别淋浇在基质上!直至溶液充满基质淋出于
托盘)将花盆置于处理前的培养环境!分别于各处
理浓度下
"
*
!)
和
*!L
!以及
*
和
#)?
采样)
$:;
!
总
<=/
提取和
6>=/
合成
称量
B718
各胁迫处理后的盐穗木根和同化枝
各
!"" 6
Q
!分别用百泰克总
FBC
提取试剂盒
"
FH%)"!
!北京#提取总
FBC
!方法参照试剂盒说明
书)用
BA(!"""
和
#$c
变性
HCN5
胶检测
FBC
浓度和质量!每份
%
个重复)以
#
#
Q
总
FBC
为模
板进行逆转录"
!"
#
4
反应体系#!以
V7\7S7Z8-
Q
I
"
?V
#作为引物用
d(d4e
反转录酶合成
;ABC
)
反应程序$反转录反应液
%"b
静置
#"6-/
&移至
)!
b
水浴锅孵育
"6-/
&
*"b
热击
#$6-/
&冰浴
!
6-/
)以此
;ABC
为模板进行
H1F
扩增)
$:?
!
1"23"$
扩增
根据本课题组前期对盐穗木转录组测序获得的
盐穗木
5UV
序列!克隆并分析
ABC
损伤修复基因
"
!"#$"#
#开放阅读框)设计上游引物"
$](1V1NV(
NNCCVV1V1V1V1VVV1V1VCV1V1(%]
#和下
游引物"
$](11CNVCC1VCN1VC1CVCCVN1C(
1NNVC1V1(%]
#!以无胁迫处理状态下的盐穗木
;ABC
为模板!扩增
!"#$"#
开放阅读框)
H1F
反
应扩增参数为
0)b
预变性
$6-/
&
0)b
变性
%".
!
$@b
退火
%".
&
*!b
延伸
0".
!
%"
个循环&
*!b
延
伸
#"6-/
)反应产物进行琼脂糖凝胶电泳检测)
按
H1F
产物纯化试剂盒"
Z6>
Q
7
#说明书进行
H1F
产物回收)回收的片段与
E
5CUf(V$
载体"北
京全式金公司#连接!操作按试剂盒说明书进行)连
接产物转化
1."&-AG$
%
感受态细胞"北京全式金
公司#!酶切鉴定出阳性克隆后!送生工生物工程"上
海#股份有限公司测序)
$+@
!
序列分析
利用
ABCUVCF
软件对已获得的
!"#$"#
的
核酸序列进行分析并推导其氨基酸序列&利用
HSIT(
H7S76
"
LTT
E
$%%
Y>D+><
E
7.
R
+IS
Q
%
E
SIT
E
7S76
%#分析
氨基酸序列的理化性&利用
VdGdd
"
LTT
E
$%%
YYY+;D.+?T=+?%
.>SW-;>.
%
VdGdd
%#分析蛋白
质的跨膜结构&利用
HSIT.;78>
"
LTT
E
$%%
Y>D+><(
E
7.
R
+IS
Q
%
E
SIT.;78>
%#分析蛋白质亲疏水性&利用
B12g
的保守结构域数据库
1AA
"
LTT
E
$%%
YYY+/;(
D-+/86+/-L+
Q
IW
%
UTS=;T=S>
%
;??
%
YS
E
.D+;
Q
-
.
FgA`
#3*NBeP%"#$h6I?>` 78
#分析预测氨基酸序列
的保守结构域&利用
HUZFV
&
HS>?-;T-I/
"
LTT
E
$%%
#!!
!
期
!!!!!!!!!!!!!!
杜
!
驰!等$盐穗木
!"#$"#
基因的克隆和表达分析
E.IST+L
Q
;+
,E
%
:IS6!+LT68
#和
[I4OHUZFV
"
LT(
T
E
$%%
YI8:
E
.IST+IS
Q
%#预测蛋白质的亚细胞定位&利
用
V7S
Q
>TH
"
LTT
E
$%%
YYY+;D.+?T=+?%
.>SW-;>.
%
V7S
Q
>TH
%#分析蛋白潜在信号肽&利用
B>THLI.
"
LT(
T
E
$%%
YYY+;D.+?T=+?%
.>SW-;>.
%
B>THLI.
%#分析蛋
白质磷酸化位点&利用
d5NC+"
和
ABC67/
软
件分析其同源性及构建系统发育树)
$:A
!
盐胁迫下
1"23"$
基因表达
根据
!"#$"#
的
;ABC
序列设计
X
FV(H1F
上
游引物"
$](C1V11V1NN1CCV1VV1CV1CCC(
%]
#和下游引物"
$](NCC1NNVVVNNNCVNNCV(
N1V(%]
#!以
!"
!
/2")-3
基因作为内参基因!设计上
游引 物 "
$](11CCCNN11CC1CNCNCNCCNC(
%]
#和下游引物"
$](VNCNC1C1C11CV1C11C(
NC(%]
#)以
B718
各胁迫后盐穗木的根和同化枝的
;ABC
为模板!取
#+"
#
4;ABC
!参照
JgCN5B
"
g/W-TSI
Q
>/
公司#试剂盒说明书进行
X
FV(H1F
!反
应参数为$
0$b
预变性
%".
&
0$b
变性
#$.
&
$@b
退火
%".
&
*!b
延伸
)".
"实时荧光信号采集#&
)"
个循环)采用
C2gHFgUd*$""
实时定量
H1F
仪
进行检测!数据采用
!
&

4
V法进行分析+#),)
!
!
结果与分析
9:$
!
盐穗木
23"$
基因的克隆及序列分析
利用
H1F
扩增获得盐穗木
ABC
双链断裂铰
链蛋白基因
!"#$"#
!开放阅读框为
#"%$D
E
!编码
%))
个氨基酸"图
#
#)通过
B12g
保守结构域数据
库!分析
G;A6;#
的保守结构域!结果显示该蛋白
含有
!
个超家族!
G%VG
"
L>8-<(%(T=S/(L>8-<
#和
C21(CVH7.>
超家族)
G%VG
超家族是一个带正
图
#
!
!"#$"#
核酸序列及其氨基酸序列
O-
Q
+#
!
!"#$"#/=;8>IT-?>7;-?.>
X
=>/;>7/?76-/I7;-?.>
X
=>/;>
!!!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
电的
ABC
活性位点!结合
$]
核酸酶!主要包含了
O5B#
"
O87
E
5/?I/=;8>7.>(#
#*
5PZ#
"
57.>(
#
#*
d\T#
*
N5B#
"
N7
E
5/?I/=;8>7.>#
#*
PHN
"
P>(
SI?>S67
E
-
Q
6>/TI.=6;I6
E
8>6>/T7T-I/
Q
SI=
E
N
#
等核酸内切酶!参与
ABC
复制*修复*重组)而
C21(CVH7.>
超家族!有
CVH
运输核苷酸的结合
位点和核苷酸水解酶
C21
转运蛋白!包含
!
个
ABC
结合域
8II
E
#
和
8II
E
!
!
!
个嘌呤核苷酸结合
位点"
6IT-:C7/?2
#!说明
G;A6;#
可能具有通过
这
!
个结构域发挥运输核苷酸参与
ABC
损伤修复
的功能)
图
!
显示!盐穗木
A6;#
氨基酸序列与马铃薯*
番茄*山柳菊*黄瓜等的氨基酸序列相似性较高)运
用
d5NC+"
软件对
#@
种植物的
A6;#
氨基酸序
列构建系统进化树"图
!
#!结果表明盐穗木
A6;#
为独立的一枝)
9:9
!
B6>36$
蛋白的结构特征*功能分析
通过
5R
HSITH7S76
预测
!"#$"#
基因
编码的氨基酸序列的组成和理化性质)该基因编码
%))
个氨基酸!其编码蛋白相对分子量为
%*0)+!
A7
!理论等电点为
$+)
!酸性氨基酸残基总数"
C.
E
iN8=
#为
)"
个!碱性氨基酸残基总数"
CS
Q
i4
R
.
#
为
)*
个!原子总数是
$%%0
!分子式为
1
#0
G
!0%
B
)$$
Z
$"0
U
#%
!疏水性平均值
NFCef
""
NS7/?7W>S7
Q
>I:
L
R
?SI
E
7TL-;-T
R
#为
&"+#!$
!表明其为亲水性蛋白)
该蛋白质不稳定指数是
%#+*!
!为稳定的蛋白)应
用
H.IST
*
[I4OHUZFV
两种工具预测该蛋白的亚
细胞定位!该蛋白定位于细胞质*细胞核*线粒体*叶
绿体*细胞骨架和过氧化物酶体)两种预测软件结
果一致!推测该蛋白定位于细胞质的概率较高!同时
线粒体*叶绿体中也有所分布)结合
U-
Q
/78H)+"
U>SW>S
软件对信号肽的预测结果显示!
G;A6;#
的
B
端至第
*"
位氨基酸之间信号肽分值和综合剪切
分值
A "`+#"#
#
A(;=TI::` "+)$"
!没有明显峰值!
推测
G;A6;#
编码的蛋白不存在信号肽)通过
5<(
E
7.
R
软件中的
VdGddU>SW>SW+!+"
工具预测!
G;A6;#
氨基酸序列中不存在跨膜螺旋区!
%))
个
氨基酸残基全部在膜外!为非跨膜蛋白)
9:;
!
B6>36$
的磷酸化位点和活性位点的分析
磷酸化是生物体内一种普遍的调节方式!在细
胞信号转导和蛋白调控过程中起着重要的作用)磷
酸化位点分析表明!
G;A6;#
有
$
个丝氨酸*
%
个苏
氨酸*
%
个酪氨酸磷酸化位点)利用
BHU
"
B>TYISHSIT>-/U>
X
=>/;>C/78
R
.-.
#的
HSI.-T>U;7/
对
G;(
A6;#
进行活性位点分析!结果"表
#
#显示!
G;A(
6;#
有
*
类活性位点!分别是
B(
糖基化位点*
;CdH(
和
;NdH(
依赖性蛋白激酶磷酸化位点*蛋
白酶
1
磷酸化位点*酪蛋白酶
&
磷酸化位点*酪氨
酸激酶磷酸化位点*
B(
十四酰化位点*酰胺化位点*
CVH
%
NVH(
结合位点)这是
G;A6;#
发挥其催化
图
!
!
不同植物基于
#$"#
氨基酸序列的系统进化树
分支上的数字表示从
#"""
次重复计算得到的
2IIT.TS7
E
百分比值&标尺代表遗传距离
O-
Q
+!
!
HL
R
8I
Q
>/>T-;TS>>I:?-::>S>/T
E
87/T.D7.>?I/76-/I7;-?I:#$"#
B=6D>S.S>
E
S>.>/TTL>2IIT.TS7
EE
>S;>/T7
Q
>W78=>.;78;=87T>?:SI6#"""S>
E
8-;7T>.
&
VL>.;78>D7SS>
E
S>.>/T.
Q
>/>T-;?-.T7/;>
%!!
!
期
!!!!!!!!!!!!!!
杜
!
驰!等$盐穗木
!"#$"#
基因的克隆和表达分析
作用所必须的)
9:?
!
盐胁迫下
1"23"$
基因的表达分析
采用
X
FV(H1F
方法!以
!
/%")-3
作为内参!分别
检测不同浓度盐胁迫下盐穗木根和同化枝
!"#$"#
转录水平变化"图
%
#)首先以
!"#$"#
和
!"
!
/2")-3
实时定量引物建立标准曲线!
!"#$"#
熔解曲线所
表
$
!
B6>36$
在
=CD
中的活性位点预测分析
V7D8>#
!
U;7//-/
Q
I:G;A6;#:IS.-T>
%
.-
Q
/7T=S>.7
Q
7-/.T
E
SI.;7/?7T7D7.>-/BHU
活性位点名称
C;T-W>.-T>
序列号
HSI.-T>7;;>..
/=6D>S
膜体类型
dIT-:6I?>8
氨基酸序列
C6-/I7;-?
.>
X
=>/;>
概率值
F7/?I6-9>?
E
SID7D-8-T
R
B(
糖基化位点
B(
Q
8
R
;I.
R
87T-I/.-T> HU""""# B(
/
H
0
(
+
UV
,
(
/
H
0
+ $(@B4VN $+#%@>("%
;CdH(
和
;NdH(
依赖性蛋白激酶磷酸化位点
;CdH(7/?
;NdH(?>
E
>/?>/T
E
SIT>-/\-/7.>
E
LI.
E
LIS
R
87T-I/.-T>
HU"""")
+
F3
,"
!
#
(P(
+
UV
,
#"#(#")FF3U #+$*!>("%
蛋白酶
1
磷酸化位点
HSIT>-/\-/7.>1
E
LI.
E
LIS
R
87T-I/.-T>
HU""""$
+
UV
,
(<(
+
F3
,
!()V33+
#%*(#%0UN3
#$$(#$*UdF
#*#(#*%VOF
!%0(!)#UNF
%"!(%")VgF+
#+)!%>("!
酪蛋白激酶
&
磷酸化位点
17.>-/\-/7.>
&E
LI.
E
LIS
R
87T-I/.-T>
HU""""
+
UV
,
(<
"
!
#
(
+
A5
,
0)(0*VNUA
#%#(#%)VON5
#+)@!>("!
酪氨酸激酶磷酸化位点
V
R
SI.-/>\-/7.>
E
LI.
E
LIS
R
87T-I/.-T>
HU""""*
+
F3
,
(<
"
!
!
%
#
(
+
A5
,
(<
"
!
!
%
#
(f
)($%34JACNgf
)$($%334JACNgf
6-/` )+"*)>(")
67<` )+"@%>(")
B(
十四酰化位点
B(6
R
S-.TI
R
87T-I/.-T> HU""""@
N(
/
5AF3GHOf[
0
(<
"
!
#
(
+
UVCN1B
,
(
/
H
0
%@()%NgBCNA
$#($NgfV1B
*#(*N4U5C3
#!#(#!NNg5VU
#!!(#!*Ng5VUC
#@$(#0"NdACCC
!@!(!@*NeOeVA
%%@(%)%NgNAC3
#+%0*>("!
CVH
%
NVH(
结合位点"
H
环#
CVH
%
NVH(D-/?-/
Q
.-T>6IT-:C
"
H(8II
E
#
HU"""#*
+
CN
,
(<
"
)
#
(N(3(
+
UV
,
#%%(#)"N5OFUN3V *+*@#>("$
图
%
!
盐穗木根"
C
#和同化枝"
2
#中
!"#$"#
相对表达
不同大写字母表示同一浓度胁迫不同时间下差异显著!不同小写字母表示不同胁迫浓度胁迫同一时间下差异显著"
5
#
"+"$
#
O-
Q
+%
!
F>87T-W>><
E
S>..-I/I:!"#$"#S>.
E
I/.>TI.78T(.TS>..-/SIIT
"
C
#
7/?DS7/;L
"
2
#
A-::>S>/T/IS6788>TT>S.:I8IY>?D
R
W78=>.Y-TL-/TL>.76>;I8=6/6>7/.-
Q
/-:-;7/T?-::>S>/;>=/?>S
TL>.76>.78-/-T
R
7T?-::>S>/TT-6>
&
A-::>S>/T;7
E
-T788>TT>S.:I8IY>?D
R
W78=>.D>TY>>/TL>?-::>S>/T;I8=6/
6>7/.-
Q
/-:-;7/T?-::>S>/;>=/?>STL>?-::>S>/T.78-/-T
R
TS>7T6>/T.7T.76>T-6>
"
5
#
"+"$
#
)!!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
得的
Vd
值为"
@!+**a"+#
#
b
!峰值单一!没有引
物二聚体和非特异性条带)在
@
个
#"
/ 倍系列稀释
条件下得到的标准曲线方程为
+
`&%.!0$6i
!0+**!
!相关系数"
7
!
#为
"+00$
!扩增效率"
5::-;->/(
;
R
#为
#"#+#%!
)经过扩增条件*程序的优化!
!"#/
$"#
扩增效率达到了相对定量公式
!
&
$$
4
V的使用
标准!进而继续进行相对定量实验)
相对定量计算结果表明!
%""66I8
%
4B718
胁
迫处理后!
!"#$"#
在根中的表达明显上调)在
#""66I8
%
4B718
胁迫下!根中
!"#$"#
表达无明
显变化!但在
%""66I8
%
4B718
胁迫
!)L
后表达显
著上升!约为处理
"L
的盐穗木组织的
#+
倍!在
$""
和
*""66I8
%
4B718
胁迫下!均为胁迫
#)?
达
到最高!约为
"L
的
#+%
和
#+*0
倍"图
%
!
C
#)
而同化枝中
!"#$"#
的表达量在
#""66I8
%
4
B718
胁迫
!)L
后开始剧增!在胁迫
*?
时达到最
高!约为
"L
的
+$@
倍"图
%
!
2
#)在
$""
和
*""
66I8
%
4B718
胁迫下!表达略有下降!但仍然维持
在较高水平)
%
!
讨
!
论
减数分裂是植物有性生殖的重要过程!也是遗
传信息传递的基本方式)正常状况下!第一次减数
分裂前期的粗线期的染色体是二价体形态!然而拟
南芥
0$"#
突变体中染色体以单体状态存在!说明
2)#$"#
基因对减数分裂交叉结的形成是必需的!
维持染色体正常配对和联会+#$,)此外!
A6;#
蛋白
作为大肠杆菌
F>;C
蛋白的同源蛋白+#,!能够聚合
到断裂的单链
ABC
上!形成核蛋白纤维+#*,!通过非
同源末端连接途径参与联会复合体配对!重组修复
断裂的双链+#@,)
对
#$"#
基因编码氨基酸序列分析发现其在植
物中具有较高的相似性"
@"c
以上#!说明植物
A6;#
的氨基酸序列在进化上是高度保守的!其编
码的氨基酸序列长度和顺序变异较小!其特定基序
对于
A6;#
蛋白发挥活性结合双链*单链
ABC
具
有重要作用!尤其是基序
N5OFUN3V
是
CVH(
D-/?-/
Q
结合位点!广泛存在于
A6;#
及其同源蛋白
F7?$#
和
ABC
重组修复蛋白
F>;C
*
F7?C
中+#0,)
对
G;A6;#
磷酸化位点和活性位点的分析可知蛋
白激酶可能参与了
G;A6;#
活性功能调节!而蛋白
激酶是植物抵御逆境胁迫信号传导链的重要组分!
G;A6;#
在减数分裂中的作用可能受到了特定信号
调节!并参与到植物抗逆途径中)对
G;A6;#
蛋白
进行信号肽预测*跨膜结构域预测*疏水性%亲水性
分析和亚细胞定位都显示该蛋白主要存在于细胞
质!不与细胞膜结合!是稳定的亲水性蛋白!这与动
物中
#$"#
基因序列的分析结果相同+!",)
已有研究表明!植物在外界非生物胁迫下!
ABC
会造成不同程度损伤变异!甚至断裂!同源重
组和联会复合体是影响减数分裂的发生和配子的形
成的主要因素+!#(!%,)
A>/
Q
+
!)
,对水稻的
#$"#
基因
进行
FBC-
干扰之后发现其具有同源配对缺陷!不
能形成二价体!同时出现花粉不育现象!
d;G78>
等+!$,研究发现!在两种显著不同温度环境中!相同
基因型的马铃薯"
8&%39$)9:;<(9$
#产生未减数
配子的频率相差很大)这说明!
ABC
损伤修复基因
#$"#
在逆境下具有保持染色体完整!减数分裂中
染色体正常配对!同时修复断裂的双链的功能)本
研究发现!盐穗木减数分裂同源重组蛋白基因
!"/
#$"#
受盐胁迫诱导表达!尤其是在其繁殖器官同
化枝中表达量显著升高!推测其可能是盐穗木通过
高表达
G;A6;#
蛋白!对高盐胁迫造成的断裂缺口
的
ABC
单链进行同源依赖性修复!以缓冲重组而
导致的新型遗传表现!提高盐穗木盐胁迫环境适应
性和生殖生长能力)
目前关于
#$"#
基因表达模式研究的较少!本
研究与拟南芥
#$"#
和水稻
#$"#
基因的表达分析
结果相似!表现为在生殖器官中表达活性最高!在叶
和根中表达量略低+!,)通过对
!"#$"#
在盐穗木
盐胁迫下不同组织表达定量分析!发现随着盐浓度
和胁迫时间的增加!盐穗木根中表达量升高!暗示
!"#$"#
在根中可能后期响应盐胁迫)而在同化枝
中的响应明显提前于根!说明盐穗木同化枝中
!"/
#$"#
对盐胁迫更为敏感!并在长时间高盐胁迫下
维持较高的表达水平!以保证繁殖器官减数分裂*复
制等生命周期的正确性!进而确保盐胁迫下物种的
稳定遗传)
本研究对从盐穗木中克隆获得的
!"#$"#
基
因进行了生物信息学分析!探讨了
!"#$"#
响应盐
胁迫基因的表达变化规律!证明了
!"#$"#
能够参
与盐穗木盐胁迫应答过程)而
!"#$"#
在盐穗木
缓解盐胁迫过程中如何形成联会复合体和参与减数
分裂重组!有待深入研究)盐穗木
!"#$"#
基因的
克隆和盐胁迫下不同组织的表达分析!有助于阐明
ABC
损伤修复在盐穗木耐盐调控机理中的作用)
$!!
!
期
!!!!!!!!!!!!!!
杜
!
驰!等$盐穗木
!"#$"#
基因的克隆和表达分析
参考文献!
+
#
,
!
MGKj3+H87/T.78TTI8>S7/;>
+
j
,
+=<;30(-35&%3)8"-;3";
!
""#
!
A
"
!
#$
&*#+
+
!
,
!
2Zf3ZC
!
Og43Z[U3gj
!
3ZeC41GK3g
!
;)%&+GI6I8I
Q
I=.S>;I6D-/7T-I/-/
E
87/T.-.T>6
E
>S7T=S>7/??7
R
(8>/
Q
TL?>
E
>/?>/T
+
j
,
+
>9)%)-37;(;%<"*
!
""$
!
@E9
"
#&!
#$
*%&@%+
+
%
,
!
MGCBNJ2
!
4gJO
!
4gjG
!
;)%&+D(#2?@
$
C/IW>8
Q
>/>-/DIW-/>.
E
>S67TI
Q
>/>.-.
+
j
,
+5<
A
<;((-3B%)9<%&8"-;3";
!
!""@
!
$F
"
#"
#$
#!"0&#!#@+
+
)
,
!
1ZKV5CKO
!
254Mg45O
!
GZF4Z[1
!
;)%&+F7/?I6;LSI6I.I6>.>
Q
S>
Q
7T-I/Y-TLI=T6>-IT-;7SS>.T-/DITL678>7/?:>678>6>-I(
;
R
T>.I:7?6;#6=T7/TI:2<%:-0
,
(-(
+
j
,
+5&%3)4;&&
!
#000
!
$$
"
0
#$
#!%&#%)+
+
$
,
!
A5BNMf
!
[CBNV+Z.Ad1#-.S>
X
=-S>?:ISLI6I8I
Q
I=.
E
7-S-/
Q
-/C<
+
D%(%)-E%
+
j
,
+5&%3)>&;"9&%A+
!
""*
!
A@
"
#&!
#$
%#&
)!+
+

,
!
2gUGZHA3+F>;CLI6I8I
Q
.A6;#7/?F7?$#-/T>S7;TTI:IS66=8T-
E
8>/=;8>7S;I6
E
8><>.
E
S-ISTI6>-IT-;;LSI6I.I6>.
R
/7
E
.-.
+
j
,
+
4;&&
!
#00)
!
EG
"

#$
#"@#&#"0!+
+
*
,
!
4gj
!
GCFH5F41
!
NZ4K2ZeU3CfCg
!
;)%&+O=/;T-I/787/78
R
.-.I:67-9>FCA$#-/6>-I.-.7/?AI=D8>(UTS7/?2S>7\S>
E
7-S
+
j
,
+G;/
3;)-"(
!
""*
!
$EA
"
%
#$
#)0&#)@!+
+
@
,
!
UCVZU
!
U53gB
!
GZVVCf
!
;)%&+5<
E
S>..-I/
E
SI:-8>.I:7L=67/
Q
>/>-?>/T-:->?7.7.TS=;T=S78LI6I8I
Q
=>I:6>-I.-.(.
E
>;-:-;S>;C(8-\>
Q
>/>.
+
j
,
+#B27;(;%<"*
!
#00$
!
9
"
)
#$
#@%&#@+
+
0
,
!
3CNC[C[
!
3KFKdgMC3CG+OSI66>-I.-.TI
E
I.T6>-IT-;>W>/T.
$
=/;IW>S-/
Q
TL>6I8>;=87SSI8>.I:TL>6>-I.-.(.
E
>;-:-;S>;I6D-/7.>
A6;#
+
j
,
+H1F8I9<3%&
!
"#"
!
9EE
"
%
#$
0"&$0@+
+
#"
,
!
34gdfK3eg
!
jZB5UjAN+CTAd1#
!
TL>2<%:-0
,
(-(LI6I8I
Q
=>I:TL>
R
>7.TAd1#
Q
>/>
$
;L7S7;T>S-97T-I/
!
TS7/.
E
I.I/(-/?=;>?78>8-;
W7S-7T-I/7/?6>-I.-.(7..I;-7T>?><
E
S>..-I/
+
j
,
+=*;5&%3)I9<3%&
!
#00*
!
$$
"
#
#$
#&)+
+
##
,
!
MGCBN4P
"张立新#!
4gUGP
"李生秀#
+F>.>7S;L
E
SI
Q
S>..I/S>87T-I/.L-
E
.D>T7-/>7/??SI=
Q
LT
%
.78TS>.-.T7/;>I:
E
87/T.
+
j
,
+2")%F).
F<;%&./C""-0;3).8-3.
"西北植物学报#!
"")
!
9?
"
0
#$
#*$&#**#
"
-/1L-/>.>
#
+
+
#!
,
!
1GCBNA
"常
!
丹#!
MGCBNP
"张
!
霞#!
MGCBNO1G
"张富春#
+18I/-/
Q
7/?><
E
S>..-I/7/78
R
.-.I:!"512>=
Q
>/>:SI6!%/
&()%"*
+
("%(
,
-"%
+
j
,
+2")%F).F<;%&./C""-0;3).8-3.
"西北植物学报#!
"#)
!
;?
"
@
#$
#$!!&#$!@
"
-/1L-/>.>
#
+
+
#%
,
!
MGCZG
"赵
!
航#!
jgCOJ
"贾富强#!
MGCBNO1G
"张富春#!
;)%&+VL>TS7/.;S-
E
TI6>-/:IS67T-I/7/78
R
.-.I:?-::>S>/T-78
R
><
E
S>..>?
Q
>/>.I:!%&()%"*
+
("%(
,
-"%930;<.78T.TS>..
+
j
,
+4*-3;(;I9<3%&
J
F--3
J
<$%)-"(
"生物信息学#!
"#)
!
$9
"
!
#$
0"&0@
"
-/1L-/>.>
#
+
+
#)
,
!
4geC33j
!
U1GdgVVN5BVA+C/78
R
.-.I:S>87T-W>
Q
>/>><
E
S>..-I/?7T7=.-/
Q
S>78(T-6>
X
=7/T-T7T-W>H1F7/?TL>!
&

4
V
6>TLI?
+
j
,
.
>;)*0(
!
""#
!
9@
"
)
#$
)"!&)"@+
+
#$
,
!
fZUGgAC3
!
3ZBAZGN
!
dCVUKACf
!
;)%&+VL>6I=.>F>;C(8-\>
Q
>/>A6;#-.S>
X
=-S>?:ISLI6I8I
Q
I=.;LSI6I.I6>.
R
/7
E
.-.?=S(
-/
Q
6>-I.-.
+
j
,
+>&;"9&%<4;&&
!
#00@
!
$
"
$
#$
*"*&*#@+
+
#
,
!
4gMO
!
NZ4K25g
!
NKHVCF
!
;)%&+F>;I6D-/7T-I/7;T-W-T->.I:G.A6;#
E
SIT>-/
!
TL>6>-IT-;L=67/LI6I8I
Q
I:F>;C
E
SIT>-/
+
j
,
+
5B28
!
#00*
!
G?
"
!#
#$
##!!#&##!!+
+
#*
,
!
dCVUKACf
!
GC2KV
!
GZFgV
!
;)%&+1LSI6I.I6>67
EE
-/
Q
I:TL>6I=.>LI6I8I
Q
=>I:Ad1#
!
TL>
R
>7.T6>-I.-.(.
E
>;-:-;LI6I8I
Q
I=.
S>;I6D-/7T-I/
Q
>/>
+
j
,
.4*<$($;7;(;%<"*
!
#00
!
?
"
%
#$
!)0&!$"+
+
#@
,
!
HgVVdCBA4
!
1Z22j
!
U1Ggd5BVg3j
!
;)%&+d>-IT-;
E
SI
E
L7.>7SS>.TY-TL:7-8=S>I:;LSI6I.I6>.
R
/7
E
.>.-/6-;>?>:-;->/T:IS
A6;#
!
7
Q
>S68-/>(.
E
>;-:-;F>;CLI6I8I
Q
+
j
,
+>&;"9&%<4;&&
!
#00@
!
$
"
$
#$
0*&*"$+
+
#0
,
!
UVZFfFd
!
[525FgV
!
UV5gVMVC+VL>.TS=;T=S>I:TL>1."&-F>;C
E
SIT>-/6I/I6>S7/?
E
I8>S6>S
+
j
,
+B%)9<;
!
#00!
!
;@@
"
%$@
#$
%#@&%!$+
+
!"
,
!
4gP
"李
!
贤#!
4gJO
"李齐发#!
MGCZP2
"赵兴波#
;)%&+U>
X
=>/;>7/78
R
.-.7/?.T=?
R
I/TL>><
E
S>..-I/8>W>8I:A6;#6FBC-/
R
77/?;7TT8>(
R
7\T>.T-.
+
j
,
+8"-;3)-%2
A
<-"9&)9<%8-3-"%
"中国农业科学#!
"#"
!
?;
"
#$
#$
%!!#&%!!0
"
-/1L-/>.>
#
+
+
!#
,
!
34513B5FB+d>-I.-.
$
LIY;I=8?-TYIS+
j
,
+5B28
!
#00
!
G;
"
#
#$
@#*&@#*)+
+
!!
,
!
Mg13g5FA
!
34513B5FB+VL>8>
E
TIT>/>(9
RQ
I8>/>TS7/.-.T-I/I:6>-I.-.
+
j
,
+2339%&7;E-;K
J
G;3;)-"(
!
#00@
!
;9
"
#
#$
#0&0*+
+
!%
,
!
1G5BMj+N>/>T-;7/?>
E
-
Q
>/>T-;6>;L7/-.6.:IS
Q
>/>><
E
S>..-I/7/?
E
L>/IT
RE
-;W7S-7T-I/-/
E
87/T
E
I8
RE
8I-?.
+
j
,
.2339%&7;E-;KC
J
5&%3)F-&
A+
!
""*
!
$@
$
%**&)"+
+
!)
,
!
A5BNMf
!
[CBNV+Z.Ad1#-.S>
X
=-S>?:ISLI6I8I
Q
I=.
E
7-S-/
Q
-/C<
+
D%(%)-E%
+
j
,
+5&%3)>&;"9&%A+
!
""*
!
A@
"
#&!
#$
%#&
)!+
+
!$
,
!
UZ4VgUA5
!
UZ4VgUHU+HI8
RE
8I-?
R
$
S>;=SS>/T:IS67T-I/7/?
Q
>/I6>>WI8=T-I/
+
j
,
+=<;30(1"&
A+
1E&9)-3
!
#000
!
$?
"
0
#$
%)@&%$!+
+
!
,
!
AgBNMj
!
[CBNV
!
1GZBN3
!
;)%&+g.I87T-I/7/?;L7S7;T>S-97T-I/I:Z.Ad1#
!
TL>S-;>LI6I8I
Q
=>I:TL>
R
>7.TAd1#
Q
>/>>..>/T-78
:IS6>-I.-.
+
j
,
+8;69%&5&%3)7;
,
<09")-3
!
""#
!
$;
"
$
#$
!@$&!@@+
!编辑"宋亚珍#
!!
!!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷