全 文 ：林业科学研究摇 圆园员猿渊专刊冤院园缘圆 园缘怨云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员猿冤专刊鄄园园缘圆鄄园愿
日本落叶松咖啡酸鄄韵鄄甲基转移酶基因 蕴噪悦韵酝栽的
克隆及单核苷酸多态性分析
易摇 敏袁 张守攻袁 谢允慧袁 孙晓梅鄢
渊林木遗传育种国家重点实验室袁中国林业科学研究院林业研究所袁北京摇 员园园园怨员冤
收稿日期院 圆园员猿鄄园愿鄄圆园
基金项目院 国家野怨苑猿冶计划项目渊圆园园怨悦月员员怨员园园冤曰国家 愿远猿 项目渊圆园员员粤粤员园园圆园猿冤
作者简介院 易敏渊员怨愿缘要冤袁女袁在读博士研究生袁主要从事落叶松遗传改良研究曰电话院园员园鄄远圆愿愿怨远愿缘曰耘鄄皂葬蚤造院赠蚤皂蚤灶远员园源岳 员远猿援 糟燥皂
鄢 通讯作者院 博士袁研究员袁主要从事落叶松良种选育及定向培育技术研究曰电话院园员园鄄远圆愿愿怨远愿缘曰耘鄄皂葬蚤造院曾皂泽怎灶岳 糟葬枣援 葬糟援 糟灶
摘要院依据日本落叶松转录组数据库检测到的咖啡酸鄄韵鄄甲基转移酶渊悦韵酝栽冤基因 耘杂栽泽序列设计引物袁分离得到一
个编码该酶的新基因遥 其 糟阅晕粤克隆全长为 员 猿缘园 遭责袁包含长度为 员 园怨圆 遭责的开放阅读框袁可编码 猿远源 个氨基酸残
基遥 序列分析显示袁所推导的蛋白质氨基酸序列包含 悦韵酝栽基因 缘 个所特有的保守元件袁与海岸松 孕责悦韵酝栽的蛋白
质氨基酸序列同源性达 怨源豫 遥 在此基础上袁利用 阅灶葬杂孕缘援 园 软件对日本落叶松 源园 株基因型个体的 蕴噪悦韵酝栽 序列进
行了单核苷酸多样性 杂晕孕泽 分析袁共检测到 怨圆 个 杂晕孕 位点袁杂晕孕 发生频率为 员 辕 员苑 遭责袁多样性指数 仔栽 为 园援 园园苑 愿园遥
在这些 杂晕孕泽中袁远缘 个属于转换袁圆苑 个属于颠换遥 在外显子区域袁共检测到 缘愿 个 杂晕孕位点袁其中 猿苑 个为错义突变袁
圆员 个为同义突变遥 研究结果为日本落叶松基因标记辅助育种提供了理论基础遥
关键词院日本落叶松曰咖啡酸鄄韵鄄甲基转移酶基因曰基因克隆曰单核苷酸多态性
中图分类号院杂苑怨员援 圆圆猿 文献标识码院粤
陨泽燥造葬贼蚤燥灶 葬灶凿 杂蚤灶早造藻 晕怎糟造藻燥贼蚤凿藻 孕燥造赠皂燥则责澡蚤泽皂泽 粤灶葬造赠泽蚤泽 燥枣
悦葬枣枣藻蚤糟 粤糟蚤凿 韵鄄皂藻贼澡赠造贼则葬灶泽枣藻则葬泽藻 渊蕴噪悦韵酝栽冤 蚤灶 蕴葬则蚤曾 噪葬藻皂责枣藻则蚤
再陨 酝蚤灶袁 在匀粤晕郧 杂澡燥怎鄄早燥灶早袁 载陨耘 再怎灶鄄澡怎蚤袁 杂哉晕 载蚤葬燥鄄皂藻蚤
渊杂贼葬贼藻 运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 栽则藻藻 郧藻灶藻贼蚤糟泽 葬灶凿 月则藻藻凿蚤灶早袁砸藻泽藻葬则糟澡 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁月藻蚤躁蚤灶早摇 员园园园怨员袁悦澡蚤灶葬冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 栽澡藻 耘杂栽泽 泽藻择怎藻灶糟藻泽 燥枣 糟葬枣枣藻蚤糟 葬糟蚤凿 韵鄄皂藻贼澡赠造贼则葬灶泽枣藻则葬泽藻 枣则燥皂 蕴葬则蚤曾 噪葬藻皂责枣藻则蚤 贼则葬灶泽糟则蚤责贼燥皂藻 凿葬贼葬遭葬泽藻袁 葬灶
糟阅晕粤 糟造燥灶藻 藻灶糟燥凿蚤灶早 悦韵酝栽袁 憎葬泽 蚤泽燥造葬贼藻凿 枣则燥皂 蕴援 噪葬藻皂责枣藻则蚤 遭赠 早藻灶藻鄄泽责藻糟蚤枣蚤糟 孕悦砸 葬皂责造蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶援 栽澡藻 悦韵酝栽 糟造燥灶藻
憎葬泽 员 猿缘园 遭责 蚤灶 造藻灶早贼澡 憎蚤贼澡 葬灶 燥责藻灶 则藻葬凿蚤灶早 枣则葬皂藻 渊韵砸云袁 员 园怨圆 遭责冤 憎澡蚤糟澡 憎燥怎造凿 遭藻 糟葬责葬遭造藻 贼燥 藻灶糟燥凿藻 葬 责则燥贼藻蚤灶
燥枣 猿远源 粤粤援 栽澡藻 泽藻择怎藻灶糟藻 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 凿藻凿怎糟藻凿 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿 糟燥灶贼葬蚤灶藻凿 枣蚤增藻 澡蚤早澡造赠 糟燥灶泽藻则增藻凿 则藻早蚤燥灶泽 燥枣 悦韵酝栽
枣葬皂蚤造赠袁 葬灶凿 泽澡葬则藻凿 怨源豫 蚤凿藻灶贼蚤贼赠 憎蚤贼澡 孕责悦韵酝栽 枣则燥皂 孕蚤灶怎泽 责蚤灶葬泽贼藻则援 栽澡藻 早藻灶燥皂蚤糟 泽藻择怎藻灶糟藻泽 燥枣 蕴噪悦韵酝栽 蚤灶 源园 蚤灶凿蚤鄄
增蚤凿怎葬造泽 憎藻则藻 泽藻择怎藻灶糟藻凿袁 葬灶凿 泽蚤灶早造藻 灶怎糟造藻燥贼蚤凿藻 责燥造赠皂燥则责澡蚤泽皂泽 渊杂晕孕泽冤 凿蚤增藻则泽蚤贼赠 燥枣 蕴噪悦韵酝栽 憎葬泽 葬灶葬造赠扎藻凿 怎泽蚤灶早 贼澡藻
泽燥枣贼憎葬则藻 阅灶葬杂孕缘援 园援 粤 贼燥贼葬造 燥枣 怨圆 杂晕孕泽 憎藻则藻 凿藻贼藻糟贼藻凿袁 葬灶凿 贼澡藻 枣则藻择怎藻灶糟赠 葬灶凿 凿蚤增藻则泽蚤贼赠 燥枣 杂晕孕泽 渊仔栽冤 憎藻则藻 员 辕 员苑 遭责
葬灶凿 园援 园园苑 愿园袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽澡藻则藻 憎藻则藻 远缘 贼则葬灶泽蚤贼蚤燥灶 葬灶凿 圆苑 贼则葬灶泽增藻则泽蚤燥灶 燥枣 皂怎贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻泽援 粤 贼燥贼葬造 燥枣 缘愿 杂晕孕泽 憎藻则藻
凿藻贼藻糟贼藻凿 蚤灶 贼澡藻 糟燥凿蚤灶早 则藻早蚤燥灶泽 燥枣 蕴噪悦韵酝栽袁 燥枣 憎澡蚤糟澡 员缘 憎藻则藻 泽赠灶燥灶赠皂燥怎泽 皂怎贼葬贼蚤燥灶 葬灶凿 猿苑 憎藻则藻 皂蚤泽泽藻灶泽藻 皂怎贼葬贼蚤燥灶援
运藻赠 憎燥则凿泽院 蕴葬则蚤曾 噪葬藻皂责枣藻则蚤曰 糟葬枣枣藻蚤糟 葬糟蚤凿 韵鄄皂藻贼澡赠造贼则葬灶泽枣藻则葬泽藻曰 早藻灶藻 糟造燥灶蚤灶早曰 泽蚤灶早造藻 灶怎糟造藻燥贼蚤凿藻 责燥造赠皂燥则责澡蚤泽皂
在植物体内袁木质素是在含量上仅次于纤维素
的第二大有机物袁也是最大的一类次生物质咱员暂 遥 木
质素主要沉积在细胞壁上的某些特化细胞中袁如导
管尧厚壁组织和韧皮纤维袁具有加固细胞壁的机械强
专刊 易摇 敏等院日本落叶松咖啡酸鄄韵鄄甲基转移酶基因 蕴噪悦韵酝栽的克隆及单核苷酸多态性分析
度尧提高细胞运输能力以及抵御病菌微生物侵害的
生物学功能咱圆 原 猿暂 遥 在造纸工业中袁木质素是影响纸
浆产量和质量的一个重要因素袁需要在化学制浆过
程中被去除袁因此必须使用大量的化学药品袁将木质
素与纤维素分离袁这既增加了造纸成本又对环境造
成严重危害咱源暂 遥 所以袁在生物化学和分子水平上深
入了解木质素的合成过程袁克隆其合成过程中的关
键酶基因袁通过遗传转化技术对其进行基因操作来
改良木质纤维原料曰或通过基于候选基因标记的辅
助育种策略来选育出低木质素含量或脱木质素容易
的优异种质袁则显得十分必要咱员袁缘暂 遥
木质素是由对香豆醇渊 糟燥怎皂葬则赠造 葬造糟燥澡燥造冤尧松柏
醇渊糟燥灶蚤枣藻则赠造 葬造糟燥澡燥造冤及芥子醇渊 泽蚤灶葬责赠造 葬造糟燥澡燥造冤猿 种
单体聚合形成的酚类多聚体咱远暂 袁其生物合成途径中
涉及到 员园 余种酶咱苑暂 袁其中 悦韵酝栽是木质素合成的关
键酶之一袁可催化咖啡酸尧缘鄄羟基松柏醛和 缘鄄羟基松
柏醇甲基化生成阿魏酸尧芥子醛和芥子醇咱愿暂 遥 月怎早燥泽
等咱怨暂首次从美洲山杨渊孕燥责怎造怎泽 贼则藻皂怎造燥蚤凿藻泽 酝蚤糟澡曾援 冤
中克隆出 悦韵酝栽 基因袁随后又相继在拟南芥渊粤则葬遭蚤鄄
凿燥责泽蚤泽 贼澡葬造蚤葬灶葬 渊 蕴援 冤 匀藻赠灶澡援 冤 咱员园暂 尧玉米 渊 在藻葬 皂葬赠泽
蕴援 冤 咱员员暂 尧百日菊 渊 在蚤灶灶蚤葬 藻造藻早葬灶泽 允葬糟择援 冤 咱员圆暂 尧 苜蓿
渊酝藻凿蚤糟葬早燥 泽葬贼蚤增葬 蕴蚤灶灶援 冤 咱员猿暂 尧火炬松 渊 孕蚤灶怎泽 贼葬藻凿葬
蕴蚤灶灶援 冤 咱员源暂等多种植物中分离出相应的 悦韵酝栽 基因遥
研究发现 悦韵酝栽基因表达具有组织特异性袁大多数
植物的 悦韵酝栽蛋白氨基酸序列有 缘 个保守元件咱员缘暂 遥
目前袁通过转基因手段研究发现袁转 悦韵酝栽基因植株
不同程度地表现出木质素含量和组成上的变化遥 在
转基因杨树中袁悦韵酝栽的下调主要影响 杂 型木质素袁
而对 郧 型木质素影响较小袁致使 杂 辕 郧 比值下降袁并
伴随着一种新组分 缘鄄羟 郧木质素的积累咱员远 原 员苑暂 袁这些
研究为分子育种改良木材性质奠定了基础遥
悦韵酝栽基因在模式植物尧农作物和杨树等植物
中研究较深入袁而有关日本落叶松渊 蕴葬则蚤曾 噪葬藻皂责枣藻则蚤
渊蕴葬皂遭援 冤 悦葬则则援 冤 悦韵酝栽基因的研究却鲜有报道遥 日
本落叶松进化史长尧遗传变异丰富袁自 员园园 多年前引
入我国袁已成为我国东北尧华北及南方亚高山地区的
重要纸浆材及建筑材树种咱员愿 原 员怨暂 袁常规育种方式周期
长袁进展缓慢袁通过分子标记辅助育种改良木材品
质尧缩短育种周期是现在亟需解决的问题遥 为此袁本
研究以利用 允粤悦粤项目资助营建的日本落叶松原生
种源试验林渊员怨怨愿 年冤为研究对象袁开展了 悦韵酝栽 基
因单核苷酸多态性及连锁不平衡研究袁为进行该基
因的连锁不平衡作图奠定基础遥
员摇 材料和方法
员援 员摇 植物材料
以 员怨怨愿 年建于湖北长岭岗林场的日本落叶松
原生种源 辕家系试验林为材料袁该试验林包括日本落
叶松自然分布区内 远 个产地的 愿源 块天然林分渊草津
圆园 个尧浅间 远 个尧富士 员远 个尧日光 员愿 个尧伊那 员缘 个尧
松本 怨 个冤和日本国内各育种场尧林业试验场及种子
园的 员圆圆 个家系渊北海道光珠内种子园 源 个家系尧东
北育种场 苑 个家系尧新王子造纸公司 源员 个家系尧长
野事业场 远远 个家系尧江刺采种园 圆 个家系以及北海
道和长野县 圆 个混和家系冤袁共 圆园远 个种源 辕家系袁同
时以辽宁丹东尧山东崂山和湖北建始的 猿 个母树林
及 员 个辽宁种子园做为对照遥 本研究试验材料选自
该试验林中能够最大程度地反映日本落叶松分布范
围的 源园 株基因型个体遥
员援 圆摇 总 阅晕粤尧总 砸晕粤提取及 糟阅晕粤合成
总 阅晕粤的提取参照 阅晕粤泽藻糟怎则藻 孕造葬灶贼 运蚤贼渊栽陨粤晕鄄
郧耘晕冤说明书描述的方法进行遥 总 砸晕粤 的提取使用
栽粤运粤砸粤公司试剂盒渊砸晕粤蚤泽燥 孕造怎泽冤袁糟阅晕粤 第一链
的反转录合成使用 栽粤运粤砸粤 公司试剂盒渊砸藻增藻则泽藻
栽则葬灶泽糟则蚤责贼葬泽藻 酝鄄酝蕴灾冤袁按试剂盒的说明进行操作遥
员援 猿摇 蕴噪悦韵酝栽基因的克隆
对本研究前期测序获得的日本落叶松转录组数
据库咱圆园暂进行比对分析后获得一条全长 悦韵酝栽 基因
的 耘杂栽序列袁根据所获得的 蕴噪悦韵酝栽 耘杂栽序列袁采用
孕则蚤皂藻则 孕则藻皂蚤藻则 缘援 园 软件设计一对特异性引物袁上游
引物院缘忆鄄粤栽郧悦栽悦粤悦粤粤栽栽栽栽悦栽郧悦栽悦悦郧鄄猿忆曰下游引
物院缘忆鄄粤粤栽悦悦粤粤栽悦粤郧悦粤郧郧悦悦悦粤粤鄄猿忆遥 委托深圳
华大基因公司合成遥
按下列体系进行聚合酶链式反应渊孕悦砸冤院以日
本落叶松 糟阅晕粤为模版袁加入 猿 滋蕴 蕴粤 员园 伊 遭怎枣枣藻则袁源
滋蕴 员园 皂皂燥造窑蕴 原员 凿晕栽孕袁蕴粤 栽葬择 阅晕粤 聚合酶 员援 缘 哉
渊以上试剂购自 栽粤运粤砸粤公司冤袁员园 滋皂燥造窑蕴 原员上游
和下游引物各 员援 圆 滋蕴袁加适量无菌水至 猿园 滋蕴遥 先
于 怨源益预变性 缘 皂蚤灶袁后以 怨源益 猿园 泽尧缘远益 猿园 泽尧
苑圆益 怨园 泽 进行 猿缘 个反应循环袁最后 苑圆益 延伸 苑
皂蚤灶遥 孕悦砸扩增产物经琼脂糖疑胶回收与 责酝阅员怨鄄栽
杂蚤皂责造藻 灾藻糟贼燥则 载体连接转化大肠杆菌 阅匀缘琢 袁经菌
落检测的阳性克隆送至上海美吉公司进行测序遥
员援 源摇 目的基因的序列分析
应用 阅晕粤酝粤晕远援 园 软件对日本落叶松 蕴噪悦韵酝栽
猿缘
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆远 卷
基因 糟阅晕粤编码氨基酸序列进行分析袁分别估算和
预测推导蛋白质的分子量和等电点曰并用 月蚤燥耘凿蚤贼
增藻则泽蚤燥灶 苑援 园 软件和 月蕴粤杂栽 检索 郧藻灶月葬灶噪 进行多重
序列比较和同源性分析曰用 酝耘郧粤缘援 园缘 软件分析同
源基因间的进化关系袁并构建该蛋白的系统进化树遥
员援 缘摇 蕴噪悦韵酝栽基因的 杂晕孕多样性分析
依据已克隆的 蕴噪悦韵酝栽基因的核苷酸序列设计
特异性引物袁以选取的 源园 株个体的总 阅晕粤 为模板
进行 孕悦砸扩增袁孕悦砸扩增产物经琼脂糖凝胶电泳回
收后与 责酝阅员怨鄄栽 杂蚤皂责造藻 灾藻糟贼燥则 载体连接转化大肠
杆菌 阅匀缘琢袁经菌落检测的阳性克隆送至上海美吉
公司进行测序遥 用 月蚤燥耘凿蚤贼的 悦造怎泽贼葬造 宰 程序进行联
配分析袁获得基因片段的一致序列袁结合 阅灶葬泽责缘援 园
软件进行分析袁标出 杂晕孕位点袁计算 杂晕孕频率尧转换
和颠换的 杂晕孕 数量袁估算基因的核苷酸多样性水
平袁进一步分析同义突变和非同义突变遥
圆摇 结果与分析
圆援 员摇 日本落叶松 蕴噪悦韵酝栽基因的克隆
利用 月蚤燥耘凿蚤贼软件对日本落叶松转录组数据序
列检索得到 员 条日本落叶松 悦韵酝栽 耘杂栽序列袁依据
序列设计特异性引物进行 孕悦砸 扩增袁得到 员 条约
员 猿园园遭责的明亮条带渊图 员粤冤袁将条带切胶回收后与
责酝阅员怨鄄栽 杂蚤皂责造藻 灾藻糟贼燥则 载体连接转化大肠杆菌
阅匀缘琢袁经菌落检测后测序遥 结果表明袁该克隆的
糟阅晕粤全长为 员 猿缘园 遭责袁分别包括起始密码子 粤栽郧
和 愿猿 遭责的 缘忆端非编码区渊缘忆 哉灶鄄贼则葬灶泽造葬贼藻凿 则藻早蚤燥灶袁缘忆
哉栽砸冤袁终止密码子 栽粤粤 和 员苑缘 遭责 的 猿忆端非编码区
渊猿忆哉栽砸冤渊图 圆冤遥
粤院蕴噪悦韵酝栽基因的 糟阅晕粤 扩增产物 月院蕴噪悦韵酝栽 基因的 阅晕粤 扩
增产物 酝院阅蕴缘园园园 皂葬则噪藻则
图 员摇 蕴噪悦韵酝栽基因的 孕悦砸扩增结果
图 圆摇 日本落叶松 蕴噪悦韵酝栽基因核苷酸及其推测的蛋白质序列
源缘
专刊 易摇 敏等院日本落叶松咖啡酸鄄韵鄄甲基转移酶基因 蕴噪悦韵酝栽的克隆及单核苷酸多态性分析
在 蕴噪悦韵酝栽序列中袁基因内部含有完整的开放
阅读框袁大小为 员 园怨圆 遭责袁可编码 猿远源 个氨基酸残
基袁预测分子量为 源园援 园苑源 运阅袁等电点为 缘援 苑猿遥 以日
本落叶松的总 阅晕粤 为模版经 孕悦砸 扩增出一条约
员 缘缘园 遭责的条带渊图 员月冤袁与 糟阅晕粤 序列比对发现该
序列在编码区包含 猿 个外显子和 圆 个内含子遥 外显
子长度分别为 苑猿园 遭责袁远缘 遭责 和 猿园园 遭责袁符合典型的
郧栽 辕 粤郧规则渊图 猿冤遥
图 猿摇 日本落叶松 蕴噪悦韵酝栽基因的结构示意图
圆援 圆摇 日本落叶松 蕴噪悦韵酝栽基因序列同源性比较及
系统进化分析
摇 摇 将推测得到的 蕴噪悦韵酝栽氨基酸序列在 晕悦月陨上
进行检索袁结果初步表明 蕴噪悦韵酝栽 是日本落叶松中
首次克隆的 悦韵酝栽 基因遥 通过 杂酝粤砸栽 在线软件对
蕴噪悦韵酝栽氨基酸序列功能域进行预测袁结果显示该
蛋白具有 晕端 猿源 愿缘 肽段的蛋白二聚化功能区段
和 怨苑 猿源园 肽段的氧甲基转移酶功能区段袁这是植
物 悦韵酝栽蛋白的基本特征咱圆员暂 遥 为了进一步分析 蕴噪鄄
悦韵酝栽蛋白质的一级结构特征袁将 蕴噪悦韵酝栽 推导的
氨基酸序列与海岸松 孕责悦韵酝栽尧毛果杨 孕贼悦韵酝栽尧苜蓿
酝泽悦韵酝栽尧拟南芥 粤贼悦韵酝栽以及玉米 在皂悦韵酝栽 进行了
同源比较和结构分析渊图 源冤遥 由图 源可见袁蕴噪悦韵酝栽
摇 摇 玉 原吁院植物 杂粤酝依赖甲基转移酶保守区曰鄢院杂粤酝结合位点曰银院催化残基曰蕴噪悦韵酝栽院日本落叶松 悦韵酝栽 蛋白 悦韵酝栽曰孕责悦韵酝栽院海岸松
悦韵酝栽蛋白曰孕贼悦韵酝栽院毛果杨 悦韵酝栽蛋白曰酝泽悦韵酝栽院苜蓿 悦韵酝栽蛋白曰粤贼悦韵酝栽院拟南芥 悦韵酝栽蛋白曰在皂悦韵酝栽院玉米 悦韵酝栽蛋白
图 源摇 蕴噪悦韵酝栽与其他植物 悦韵酝栽蛋白质一级结构比较
缘缘
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆远 卷
与海岸松 悦韵酝栽 的氨基酸同源性最高袁达到 怨源豫 袁
而与毛果杨 悦韵酝栽尧苜蓿 悦韵酝栽尧拟南芥 悦韵酝栽 和玉
米 悦韵酝栽 的蛋白质氨基酸序列同源性为 缘源豫
缘愿豫 遥 蕴噪悦韵酝栽含有植物 悦韵酝栽所具有的甲基转移
酶的 缘 个保守区域袁保守区玉尧域和芋被认为与 杂鄄腺
苷鄄蕴鄄甲硫氨酸渊杂粤酝冤结合有关袁保守区郁与金属结
合有关袁保守区吁则在催化方面发挥重要作用咱员缘暂 遥
由于氧甲基转移酶依赖 杂粤酝作为甲基供体袁因此在
氧甲基转移酶中的 杂粤酝 结合位点是高度保守
的咱圆圆暂 遥 在 蕴噪悦韵酝栽氨基酸序列的 悦端袁也同样发现
了 猿 个氨基酸残基和 愿 个 杂粤酝结合位点遥
为了分析日本落叶松 蕴噪悦韵酝栽 与其他植物
悦韵酝栽蛋白的系统发育进化关系袁利用 酝耘郧粤 软件
对 晕悦月陨注册的 圆园 个物种的 悦韵酝栽氨基酸序列进行
了序列分析袁得到了这些 悦韵酝栽 蛋白的系统进化树
渊图 缘冤遥 由图 缘 建立的系统进化树可见袁植物 悦韵酝栽
蛋白由极点向 圆 个方向发生了进化袁形成了 圆 个分
枝遥 在第 员 分枝中又分为 圆 个亚枝袁其中日本落叶
松先与海岸松聚合袁在进化上显示亲缘关系最接近袁
接着与杉木聚合形成一个裸子植物亚分枝袁而另一
亚枝则朝着被子植物的方向发生分歧遥 在第 圆 分枝
中袁单子叶植物山羊草 粤贼葬悦韵酝栽 独立成为一亚枝袁
而另一亚枝则包括禾本科的小麦 栽葬悦韵酝栽尧高粱 杂遭鄄
悦韵酝栽和玉米 在皂悦韵酝栽遥
摇 摇 郧皂院大豆 郧造赠糟蚤灶藻 皂葬曾 渊蕴蚤灶灶援 冤 酝藻则则援 曰酝泽院紫花苜蓿酝藻凿蚤糟葬早燥 泽葬贼蚤增葬 蕴蚤灶灶援 曰酝凿院苹果酝葬造怎泽 凿燥皂藻泽贼蚤糟葬 酝蚤造造援 曰砸糟院月季 砸燥泽葬 糟澡蚤灶藻灶泽蚤泽 允葬糟择援 曰孕贼院
毛白杨 孕燥责怎造怎泽 贼燥皂藻灶贼燥泽葬 悦葬则则援 曰孕贼院毛果杨 孕燥责怎造怎泽 贼则蚤糟澡燥糟葬则责葬 栽燥则则援 郧则葬赠援 曰月灶院苎麻 月燥藻澡皂藻则蚤葬 灶蚤增藻葬渊蕴援 冤 郧葬怎凿援 曰耘糟院赤桉 耘怎糟葬造赠责贼怎泽 糟葬皂葬造凿怎造藻灶鄄
泽蚤泽 阅藻澡灶澡援 曰栽糟院可可 栽澡藻燥遭则燥皂葬 糟葬糟葬燥 蕴蚤灶灶援 曰郧澡院陆地棉 郧燥泽泽赠责蚤怎皂 澡蚤则泽怎贼怎皂 蕴蚤灶灶援 曰粤贼院拟南芥 粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽 贼澡葬造蚤葬灶葬 渊蕴援 冤 匀藻赠灶澡援 曰陨灶院大花牵牛 陨责燥鄄
皂燥藻葬 灶蚤造 砸燥贼澡援 曰晕贼院烟草 晕蚤糟燥贼蚤葬灶葬 贼葬遭葬糟怎皂 蕴蚤灶灶援 曰在增院百日草 在蚤灶灶蚤葬 增蚤燥造葬糟藻葬 允葬糟择援 曰悦造院杉木 悦怎灶灶蚤灶早澡葬皂蚤葬 造葬灶糟藻燥造葬贼葬 渊蕴葬皂遭援 冤 匀燥燥噪援 曰孕责院海岸松
孕蚤灶怎泽 责蚤灶葬泽贼藻则 粤蚤贼燥灶援 曰蕴噪院日本落叶松 蕴葬则蚤曾 噪葬藻皂责枣藻则蚤 渊蕴葬皂遭援 冤 悦葬则则援 曰粤贼葬院节节麦 粤藻早蚤造燥责泽 贼葬怎泽糟澡蚤蚤 悦燥泽泽援 曰栽葬院小麦 栽则蚤贼蚤糟怎皂 葬藻泽贼蚤增怎皂 蕴援 曰杂遭院高粱
杂燥则早澡怎皂 遭蚤糟燥造燥则 渊蕴蚤灶灶援 冤 酝燥藻灶糟澡援 曰在皂院玉米 在藻葬 皂葬赠泽 蕴援
图 缘摇 蕴噪悦韵酝栽蛋白与其他物种 悦韵酝栽 的系统发育进化树
远缘
专刊 易摇 敏等院日本落叶松咖啡酸鄄韵鄄甲基转移酶基因 蕴噪悦韵酝栽的克隆及单核苷酸多态性分析
圆援 猿摇 蕴噪悦韵酝栽基因的 杂晕孕泽分析
在分析 蕴噪悦韵酝栽 糟阅晕粤 序列的基础上袁以取自
日本落叶松自然分布区中能够最大范围覆盖其生长
区域的 源园 株基因型个体为材料进行克隆测序袁将得
到的基因序列进行单核苷酸多态性分析遥 由表 员 可
知袁长度为 员 缘愿圆 遭责的序列中共含有 怨圆 个 杂晕孕泽 位
点袁发生频率为 员 辕 员苑袁其中 缘忆哉栽砸尧外显子尧内含子和猿忆哉栽砸的 杂晕孕位点分别为 源尧缘愿尧员缘 和 员缘 个袁频率分
别为 员 辕 圆员尧员 辕 员怨尧员 辕 员缘 和 员 辕 员圆遥 由这一结果可以推
测袁蕴噪悦韵酝栽基因内部不同区域核苷酸变异袁主要是
由于在进化过程中受到的选择压不同所致遥
表 员摇 蕴噪悦韵酝栽基因内 杂晕孕数量及其频率
蕴噪悦韵酝栽 总计 缘忆哉栽砸 外显子 内含子 猿忆鸳哉栽砸
序列长度 员 缘愿圆 愿猿 员 园怨缘 圆圆苑 员苑苑
杂晕孕数量 怨圆 源 缘愿 员缘 员缘
杂晕孕频率 员 辕 员苑 员 辕 圆员 员 辕 员怨 员 辕 员缘 员 辕 员圆
对 蕴噪悦韵酝栽基因中的 怨圆 个 杂晕孕泽位点进行变异
类型统计可知渊表 圆冤袁怨圆 个 杂晕孕泽中袁有 远缘 个属于转
换类型袁分别包含 猿猿 个 粤圮郧 和 猿圆 个 栽圮悦曰有 圆苑
个属于颠换类型袁分别包含 远 个 粤圮悦尧源 个 栽圮郧尧员员
个 粤圮栽和 远 个 郧圮悦袁转换 辕颠换的比例为 圆援 源遥
表 圆摇 蕴噪悦韵酝栽基因内 杂晕孕泽变异类型
基因 杂晕孕数量
替代类型
转换
粤圮郧 栽圮悦
颠换
粤圮悦 栽圮郧 粤圮栽 郧圮悦
蕴噪悦韵酝栽 怨圆 猿猿 猿圆 远 源 员员 远
圆援 源摇 杂晕孕泽引起的氨基酸变异
为了检测 蕴噪悦韵酝栽基因编码区内核苷酸位点的
改变是否影响了其编码的氨基酸序列袁在分析 杂晕孕
多样性的基础上进行了氨基酸的多态性分析遥 由表
猿 可知院在 蕴噪悦韵酝栽编码区内的 缘愿 个 杂晕孕泽中袁有 圆员
个属于同义突变袁他们均位于密码子的第 猿 个核苷
酸上袁错义突变 猿苑 个袁没有检测到无义突变遥 在 猿苑
个错义突变中袁有 远 个属于常见 杂晕孕泽袁猿 个位于密码
子的第 员 个核苷酸上袁另外 猿 个位于密码子的第 圆
个核苷酸上遥 其中袁在外显子 员 中袁检测到 源 个错义
突变袁圆 个位于密码子的第 员 个核苷酸上袁其密码子
由原来的 粤栽栽和 郧粤悦 转变为 郧栽栽 和 粤粤悦袁氨基酸
由原来的异亮氨酸和天门冬氨酸转换为缬氨酸和天
冬酰胺曰圆 个位于密码子的第 圆 个核苷酸上袁其密码
子由原来的 栽郧悦 和 粤悦悦 转换为 栽悦悦 和 粤栽悦袁氨基
酸由原来的半胱氨酸和苏氨酸转换为丝氨酸和异亮
氨酸曰在外显子 猿 中检测到 圆 个错义突变袁分别位于
密码子第 员 和第 圆 个核苷酸上袁其密码子由 粤粤粤和
郧粤粤转换为 悦粤粤 和 郧栽粤袁氨基酸则由原来的赖氨
酸和谷氨酸转换为谷氨酰胺和缬氨酸遥 这 远 个非同
义突变引起了相应氨基酸的变化遥
表 猿摇 蕴噪悦韵酝栽基因编码区内 杂晕孕泽突变类型
基因 编码区长度
编码氨基
酸的数量
非同义突变
错义突变 无义突变 同义突变
蕴噪悦韵酝栽 员 园怨圆 猿远源 猿苑 园 圆员
圆援 缘摇 蕴噪悦韵酝栽基因的核苷酸多样性分析
核苷酸多样性渊仔冤是指一个基因序列中的每个
核苷酸在群体中被随机取代的可能性袁可以反映该
基因的遗传变异程度咱圆猿暂 遥 由表 源 可知袁蕴噪悦韵酝栽 的
总核苷酸多样性 仔栽 越 园援 园园苑 愿园袁同义突变多样性渊仔泽赠灶 越 园援 园员源 怨圆冤高于非同义突变多样性渊仔灶燥灶 原 泽赠灶 越园援 园园源 怨远冤袁说明 蕴噪悦韵酝栽的同义突变遗传变异大于
非同义突变遥 运葬 辕 运泽 越 园援 源源猿 源源 约 员袁表示基因受纯
化选择的影响遥 怨圆 个 杂晕孕泽 构成了 猿猿 个单体型袁单
体型多样性为 园援 怨苑圆遥 对 蕴噪悦韵酝栽 基因进行中性检
测袁发现 栽葬躁蚤皂葬爷阅和 云怎 葬灶凿 蕴蚤爷阅均为负值袁这显示
了在整个群体内袁蕴噪悦韵酝栽 在进化过程中存在过剩
的罕见 杂晕孕袁且多数是有害变异袁这些变异将由于受
负选择作用而在种群中保持比较低的比例咱圆源暂 遥
表 源摇 蕴噪悦韵酝栽基因的核苷酸多样性
基因 杂 仔栽 仔泽蚤造 仔泽赠灶 仔灶燥灶 原 泽赠灶 运葬 辕 运泽 匀 匀阅 栽葬躁蚤皂葬爷阅 云怎 葬灶凿 蕴蚤爷阅
蕴噪悦韵酝栽 怨圆 园援 园园苑 愿园 园援 园员员 员苑 园援 园员源 怨圆 园援 园园源 怨远 园援 源源猿 源源 猿猿 园援 怨苑圆 原 员援 缘愿怨 圆怨 原 猿援 愿愿圆 苑远
摇 摇 鄢注院杂院分离位点数曰仔栽院整个基因区域单核苷酸多样性曰仔泽蚤造 院编码区同义位点及其他区域位点多样性曰仔泽赠灶院同义位点多样性曰仔灶燥灶 原 泽赠灶院非
同义位点多样性曰运泽院同义突变率曰运葬院非同义突变率曰匀院单体型曰匀阅院单体型多样性曰鄢院孕 约 园援 园缘援
猿摇 结论与讨论
依赖 杂鄄腺苷鄄蕴鄄甲硫氨酸 渊 杂粤酝冤甲基转移酶
渊韵酝栽泽冤催化的 韵鄄甲基化作用是一个无处不在的反
应袁几乎发生在所有的生物体中咱圆缘暂 遥 在植物中袁
韵酝栽泽通常作用于植物体内木质素生物合成尧类黄酮
生物合成尧生物碱生物合成等次生代谢途径中的一
些小分子的甲基化咱圆远暂 遥 而 悦韵酝栽 作为 韵鄄甲基转移
酶家族中的一员袁催化羟基化单体木质素前体多步
甲基化反应袁主要参与 杂 木质素的合成咱圆苑暂 遥 目前
苑缘
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆远 卷
悦韵酝栽基因已在多种植物中成功克隆袁本文从日本
落叶松中克隆到的 悦韵酝栽 基因袁其编码的氨基酸序
列中含有甲基转移酶特有的 缘 个保守序列元件袁并
通过 杂酝粤砸栽 在线软件预测袁显示该蛋白具有 晕 端
猿源 愿缘 肽段的蛋白二聚化功能区段和 怨苑 猿源园 肽
段的氧甲基转移酶功能区段袁而 悦韵酝栽 酶活与蛋白
的二聚化密切相关袁只有蛋白二聚化才可以使其底
物连接腔暴露出来袁用于连接底物咱圆愿暂 遥 另外袁通过
进化分析表明袁 蕴噪悦韵酝栽 与已知的针叶树种中的
悦韵酝栽基因有很高的同源性袁因此袁无论从核酸水平
还是氨基酸水平来看袁都显示本文克隆到的 悦韵酝栽
基因可能是编码咖啡酸鄄韵鄄甲基转移酶的基因遥
杂晕孕是许多生物体最丰富的遗传变异形式袁作
为新的分子标记已应用于松尧杨尧黄杉尧桉和云杉等
属的多个树种的遗传育种学研究袁获得了包括核苷
酸多样性尧连锁不平衡及群体结构等相关的遗传信
息咱圆怨 原 猿园暂 遥 对 蕴噪悦韵酝栽 基因进行 杂晕孕泽 分析袁在长度
为 员 缘愿圆 遭责的序列中共含有 怨圆 个 杂晕孕泽 位点袁发生
频率为 员 辕 员苑袁与黑麦草渊蕴燥造蚤怎皂 责藻则藻灶灶藻 蕴援 冤 每 圆员 遭责
出现一个 杂晕孕 类似咱猿员暂 袁高于欧洲赤松渊孕蚤灶怎泽 泽赠造增藻泽鄄
贼则蚤泽 蕴蚤灶灶援 冤的每 员愿怨 遭责出现一个 杂晕孕咱猿圆暂 遥 怨圆 个位点
中有 远缘 个属于转换袁圆苑 个属于颠换袁转换比例为 圆援
源袁这一结果可能是由于 杂晕孕在 悦郧 序列上出现最为
频繁袁而且多是 悦寅栽袁悦郧中 悦即胞嘧啶常为甲基化
的尧自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶咱猿猿暂 遥 日本落叶松
的核苷酸多样性渊仔 越 园援 园园苑 愿园冤与花旗松渊孕泽藻怎凿燥贼鄄
泽怎早葬 皂藻灶扎蚤藻泽蚤蚤渊酝蚤则遭藻造冤 云则葬灶糟燥冤抗寒 辕木材质量相关
候选 基 因 中 发 现 的 多 样 性 程 度 相 似 渊 仔 越
园援 园园远 缘缘冤 咱猿源暂 袁但高于海岸松渊仔 越 园援 园园圆 源员冤和辐射
松渊责蚤灶怎泽 则葬凿蚤葬贼葬 阅援 阅燥灶冤渊仔 越园援 园园员 愿远冤的核苷酸多
样性约 猿援 源 到 源援 圆 倍咱猿缘暂 遥 这可能是由于不同树种
具有不同的进化历程袁以及独立的群体变迁历史和
地理分布袁从而导致了核苷酸多样性的差异遥 因此袁
日本落叶松 蕴噪悦韵酝栽基因的克隆及进化分析为进一
步研究该基因的功能奠定了基础袁而在 蕴噪悦韵酝栽 基
因中检测到多个常见 杂晕孕 位点袁也将为今后开展日
本落叶松材性相关基因的连锁不平衡作图提供理论
依据遥
参考文献院
咱员暂 灾葬灶澡燥造皂藻 砸袁 酝燥则则藻藻造 运袁 砸葬造责澡 允袁 藻贼 葬造援 蕴蚤早灶蚤灶 藻灶早蚤灶藻藻则蚤灶早咱 允暂 援
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泽赠则蚤灶早赠造 贼燥 早怎葬蚤葬糟赠造 则葬贼蚤燥 葬皂燥灶早泽贼 责燥责造葬则泽 咱 允暂 援 月蚤燥则藻泽燥怎则 栽藻糟澡灶燥造袁
圆园园怨袁员园园渊源冤院员远圆愿 原 员远猿猿
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圆园园愿袁怨院源猿猿 原 源源猿
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葬灶凿 杂责藻糟蚤枣蚤糟蚤贼赠 燥枣 贼澡藻 酝燥灶燥造蚤早灶燥造 月蚤燥泽赠灶贼澡藻贼蚤糟 郧藻灶藻泽咱允暂 援 孕造葬灶贼 悦藻造造
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贼澡藻泽蚤泽咱允暂 援 孕造葬灶贼 孕澡赠泽蚤燥造袁 圆园园员袁 员圆猿院 源缘猿 原 源远远
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咱员圆暂 再藻 在 匀袁 灾葬则灶藻则 允 耘援 阅蚤枣枣藻则藻灶贼蚤葬造 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 燥枣 贼憎燥 韵鄄皂藻贼澡赠造贼则葬灶泽鄄
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咱员源暂 蕴蚤 蕴 郧袁 韵泽葬噪葬遭藻 再袁 允燥泽澡蚤 悦 孕袁 藻贼 葬造援 杂藻糟燥灶凿葬则赠 曾赠造藻皂鄄泽责藻糟蚤枣蚤糟 藻曾鄄
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泽赠灶贼澡藻泽蚤泽 蚤灶 造燥遭造燥造造赠 责蚤灶藻咱允暂 援 孕造葬灶贼 酝燥造 月蚤燥造袁 员怨怨怨袁源园院缘缘缘 原 缘远缘
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愿缘
专刊 易摇 敏等院日本落叶松咖啡酸鄄韵鄄甲基转移酶基因 蕴噪悦韵酝栽的克隆及单核苷酸多态性分析
泽蚤贼藻 蚤皂责葬糟贼 燥灶 贼澡藻 藻枣枣蚤糟蚤藻灶糟赠 燥枣 蚤灶凿怎泽贼则蚤葬造 噪则葬枣贼 责怎造责蚤灶早咱 允暂 援 孕造葬灶贼
孕澡赠泽蚤燥造袁员怨怨怨袁员员怨渊员冤院 员缘猿 原 员远源
咱员愿暂 马常耕袁 孙晓梅援 我国落叶松遗传改良现状及发展方向咱允暂 援世
界林业研究袁圆园园愿袁圆员渊猿冤 院缘愿 原 远猿
咱员怨暂 孙晓梅袁 张守攻袁 李时元袁 等援 日本落叶松纸浆材优良家系多
性状联合选择咱允暂 援林业科学袁圆园园缘袁源员渊源冤 院源愿 原 缘源
咱圆园暂 许晨璐援 落叶松基因挖掘及基因差异表达与杂种优势形成机
制探讨咱阅暂援北京院中国林业科学研究院袁圆园员猿
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原 员员怨
咱圆猿暂 刘希华援 欧洲黑杨幼苗氮高效基因型及 杂晕孕泽 标记筛选研究
咱阅暂援南京院南京林业大学袁圆园员园
咱圆源暂 郭摇 琦袁 王保垒袁 王博文袁 等援 毛白杨 孕贼阅砸耘月圆粤基因的克隆尧
表达及单核苷酸多态性分析咱 允暂 援 林业科学袁圆园员员袁源苑渊源冤院源怨
原 缘远
咱圆缘暂 运蚤皂 月 郧袁 蕴藻藻 再 允袁 孕葬则噪 再 匀袁 藻贼 葬造援 悦葬枣枣藻蚤糟 粤糟蚤凿 韵鄄酝藻贼澡赠造贼则葬灶泽鄄
枣藻则葬泽藻 枣则燥皂 孕燥责怎造怎泽 凿藻造贼燥蚤凿藻泽院 枣怎灶糟贼蚤燥灶葬造 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 葬灶凿 糟澡葬则葬糟贼藻则鄄
蚤扎葬贼蚤燥灶咱允暂 援 允燥怎则灶葬造 燥枣 孕造葬灶贼 月蚤燥造燥早赠袁 圆园园远袁 源怨渊员冤 院 缘缘 原 远园
咱圆远暂 谷振军袁 张党权袁 黄青云援 木质素合成关键酶基因与造纸植物
转基因改良应用研究咱 允暂 援 中南林业科技大学学报袁圆园员园袁猿园
渊猿冤院远苑 原 苑源
咱圆苑暂 月燥藻则躁葬灶 宰袁 砸葬造责澡 允袁 月葬怎糟澡藻则 酝援 蕴蚤早灶蚤灶 遭蚤燥泽赠灶贼澡藻泽蚤泽咱允暂 援 粤灶灶怎葬造
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造葬贼蚤燥灶 燥枣 造蚤早灶蚤灶 皂燥灶燥皂藻则 皂藻贼澡赠造葬贼蚤燥灶 遭赠 糟葬枣枣藻蚤糟 葬糟蚤凿 辕 缘鄄澡赠凿则燥曾赠枣藻则怎鄄
造蚤糟 葬糟蚤凿 猿 辕 缘鄄韵鄄皂藻贼澡赠造贼则葬灶泽枣藻则葬泽藻 咱 允暂 援 栽澡藻 孕造葬灶贼 悦藻造造袁 圆园园圆袁员源院
员圆远缘 原 员圆苑苑
咱圆怨暂 在澡葬灶早 阅 匝袁 在澡葬灶早 在 再援 杂蚤灶早造藻 灶怎糟造藻燥贼蚤凿藻责燥造赠皂燥则责澡蚤泽皂泽 凿蚤泽糟燥增藻则赠
葬灶凿 造蚤灶噪葬早藻 凿蚤泽藻择怎蚤造蚤遭则蚤怎皂咱允暂 援 云燥则藻泽贼则赠 杂贼怎凿蚤藻泽 蚤灶 悦澡蚤灶葬袁 圆园园缘袁
苑院员 原 员源
咱猿园暂 褚延广袁 苏晓华援 单核苷酸多态性在林木中的研究进展咱允暂 援遗
传袁圆园园愿袁猿园渊员园冤院员圆苑圆 原 员圆苑愿
咱猿员暂 再怎 载 匝袁 月葬蚤 郧 匀袁 蕴蚤怎 杂 宰袁 藻贼 葬造援 粤泽泽燥糟蚤葬贼蚤燥灶 燥枣 糟葬灶凿蚤凿葬贼藻 早藻灶藻泽
憎蚤贼澡 凿则燥怎早澡贼 贼燥造藻则葬灶糟藻 贼则葬蚤贼泽 蚤灶 凿蚤增藻则泽藻 责藻则藻灶灶蚤葬造 则赠藻早则葬泽泽 葬糟糟藻泽泽蚤燥灶泽
咱允暂 援 允燥怎则灶葬造 燥枣 耘曾责藻则蚤皂藻灶贼葬造 月燥贼葬灶赠袁圆园员猿袁远源渊远冤院员缘猿苑 原 员缘缘员
咱猿圆暂 阅增燥则灶赠噪 灾袁 杂蚤则增蚤燥 粤袁 酝蚤噪噪燥灶藻灶 酝袁 藻贼 葬造援 蕴燥憎 灶怎凿藻燥贼蚤凿藻 凿蚤增藻则泽蚤贼赠
葬贼 贼澡藻 责葬造 辕 造燥糟怎泽 蚤灶 贼澡藻 憎蚤凿藻造赠 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼藻凿 孕蚤灶怎泽 泽赠造增藻泽贼则蚤泽咱 允暂 援 酝燥造
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澡怎皂葬灶 凿蚤泽藻葬泽藻 责澡藻灶燥贼赠责藻泽咱允暂 援 酝怎贼葬贼蚤燥灶 砸藻泽藻葬则糟澡袁 圆园园缘袁缘苑猿院 源员
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择怎蚤造蚤遭则蚤怎皂 蚤灶 糟燥造凿鄄澡葬则凿蚤灶藻泽泽 葬灶凿 憎燥燥凿 择怎葬造蚤贼赠鄄则藻造葬贼藻凿 糟葬灶凿蚤凿葬贼藻
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圆园园缘袁员远苑院员园员 原 员员圆
怨缘