全 文 ：第 源苑 卷 第 苑 期
圆 园 员 员 年 苑 月
林 业 科 学
杂悦陨耘晕栽陨粤 杂陨蕴灾粤耘 杂陨晕陨悦粤耘 灾燥造郾 源苑袁晕燥郾 苑允怎造援 袁圆 园 员 员
杨树热激转录因子 匀泽枣粤员凿的克隆尧表达及
单核苷酸多态性分析鄢
赵摇 杏摇 郭摇 琦摇 陈清清摇 李百炼摇 张德强
渊北京林业大学摇 林木育种国家工程实验室摇 林木花卉遗传育种教育部重点实验室摇 北京 员园园园愿猿冤
摘摇 要院摇 利用 砸栽鄄孕悦砸方法袁首次由小叶杨受热激胁迫后构建的 糟阅晕粤 文库中扩增获得一热激转录因子 匀泽枣粤员凿
糟阅晕粤克隆袁测序结果表明克隆的 孕泽匀泽枣粤员凿 糟阅晕粤片段总长为 圆 园猿远 遭责袁基因内部含有完整的开放阅读框架袁大小为
员 源源怨 遭责袁可编码长度为 源愿圆 个氨基酸残基的蛋白质袁所推导的蛋白质氨基酸序列在匀杂云 阅月阅结构功能域与拟南芥
粤贼匀泽枣粤员凿和水稻 韵泽匀泽枣粤员 蛋白的相似性分别为 愿远郾 猿豫和 愿苑郾 源豫 遥 组织特异性 砸藻葬造贼蚤皂藻鄄孕悦砸 结果显示袁 孕泽匀泽枣粤员凿
主要在杨树叶片和根部组织中高丰度表达遥 非生物胁迫尧激素及糖诱导表达表明袁孕泽匀泽枣粤员凿不仅受高温尧干旱与盐
诱导表达袁还受到激素中 郧粤猿 与 粤月粤袁及葡萄糖与蔗糖信号的上调表达遥 组合利用酝耘郧粤源郾 园 和 阅灶葬杂孕源郾 缘园郾 苑 软件
对小叶杨 猿远 株基因型个体的 孕泽匀泽枣粤员凿序列进行比对和分析袁共检测到 圆园苑 个单核苷酸多态性渊杂晕孕冤位点袁杂晕孕 频
率为 员 辕 员远 遭责袁多样性指数 仔为 园郾 园园苑 苑圆遥 在编码区域袁共检测到 远怨 个 杂晕孕位点袁其中 猿苑 个为同义突变袁猿员 个为错
义突变袁员 个为无义突变曰 非同义突变与同义突变的比率 园郾 员猿圆 约 员袁推测在小叶杨物种演化过程中袁纯化选择是该
基因内同义 杂晕孕位点主要的进化驱动力遥
关键词院摇 小叶杨曰 匀泽枣粤员凿基因曰 热胁迫曰 诱导表达曰 单核苷酸多样性
中图分类号院 杂苑员愿郾 源远曰 匝怨源猿郾 圆摇 摇 摇 文献标识码院粤摇 摇 摇 文章编号院员园园员 原 苑源愿愿渊圆园员员冤园苑 原 园园愿圆 原 园怨
收稿日期院 圆园员员 原 园圆 原 员源曰 修回日期院 圆园员员 原 园缘 原 园远遥
基金项目院 国家林业公益性行业科研专项经费项目渊圆园员园园源园园怨冤曰教育部新世纪优秀人才支持计划专项基金渊晕悦耘栽 原 园苑 原 园园愿源冤遥
鄢张德强为通讯作者遥
陨泽燥造葬贼蚤燥灶袁 耘曾责则藻泽泽蚤燥灶 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
匀藻葬贼 杂澡燥糟噪 栽则葬灶泽糟则蚤责贼蚤燥灶 云葬糟贼燥则 匀泽枣粤员凿 蚤灶 孕燥责怎造怎泽
在澡葬燥 载蚤灶早摇 郧怎燥 匝蚤摇 悦澡藻灶 匝蚤灶早择蚤灶早摇 蕴蚤 月葬蚤造蚤葬灶摇 在澡葬灶早 阅藻择蚤葬灶早
渊晕葬贼蚤燥灶葬造 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 枣燥则 栽则藻藻 月则藻藻凿蚤灶早摇 运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 郧藻灶藻贼蚤糟泽 葬灶凿 月则藻藻凿蚤灶早 蚤灶 云燥则藻泽贼 栽则藻藻泽 葬灶凿
韵则灶葬皂藻灶贼葬造 孕造葬灶贼泽 燥枣 酝蚤灶蚤泽贼则赠 燥枣 耘凿怎糟葬贼蚤燥灶摇 月藻蚤躁蚤灶早 云燥则藻泽贼则赠 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠摇 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园愿猿冤
粤遭泽贼则葬糟贼院摇 粤 糟阅晕粤 糟造燥灶藻 藻灶糟燥凿蚤灶早 匀泽枣粤员凿 憎葬泽 蚤泽燥造葬贼藻凿 枣则燥皂 葬 糟阅晕粤 造蚤遭则葬则赠 责则藻责葬则藻凿 怎灶凿藻则 澡藻葬贼 泽澡燥糟噪 泽贼则藻泽泽 蚤灶 孕燥责怎造怎泽
泽蚤皂燥灶蚤蚤 遭赠 贼澡藻 砸栽鄄孕悦砸 皂藻贼澡燥凿援 栽澡藻 糟阅晕粤 燥枣 孕泽匀泽枣粤员凿 蚤泽 圆 园猿远 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 源源怨
遭责 蚤灶 造藻灶早贼澡冤 憎澡蚤糟澡 蚤泽 糟葬责葬遭造藻 燥枣 藻灶糟燥凿蚤灶早 葬 责则燥贼藻蚤灶 燥枣 源愿圆 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿泽援 栽澡藻 凿藻凿怎糟藻凿 责则燥贼藻蚤灶 泽藻择怎藻灶糟藻 燥枣 贼澡藻 孕泽匀泽枣粤员凿
泽澡葬则藻泽 愿远郾 猿豫 袁 葬灶凿 愿苑郾 源豫 蚤凿藻灶贼蚤贼赠 憎蚤贼澡 枣怎灶糟贼蚤燥灶葬造 凿燥皂葬蚤灶 燥枣 匀杂云 阅月阅 燥枣 粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽 贼澡葬造蚤葬灶葬 粤贼匀泽枣粤员凿袁 葬灶凿 韵则赠扎葬
泽葬贼蚤增葬 韵泽匀泽枣粤员袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽蚤泽泽怎藻 凿蚤枣枣藻则藻灶贼蚤葬造 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 憎蚤贼澡 则藻葬造贼蚤皂藻鄄孕悦砸 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 贼澡葬贼 孕泽匀泽枣粤员凿 憎葬泽 藻曾责则藻泽泽藻凿
责则藻凿燥皂蚤灶葬灶贼造赠 蚤灶 贼澡藻 造藻葬增藻泽 葬灶凿 则燥燥贼泽援 宰藻 葬灶葬造赠扎藻凿 贼澡藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 责葬贼贼藻则灶泽 燥枣 孕泽匀泽枣粤员凿 怎灶凿藻则 葬遭蚤燥贼蚤糟 泽贼则藻泽泽 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽 葬灶凿
责澡赠贼燥澡燥则皂燥灶藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼袁 葬灶凿 贼澡藻 则藻泽怎造贼 则藻增藻葬造藻凿 贼澡葬贼 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 燥枣 孕泽匀泽枣粤员凿 憎葬泽 蚤灶凿怎糟藻凿 灶燥贼 燥灶造赠 遭赠 澡藻葬贼鄄泽澡燥糟噪袁 凿则燥怎早澡贼
葬灶凿 澡蚤早澡鄄泽葬造贼 泽贼则藻泽泽袁 遭怎贼 葬造泽燥 怎责 则藻早怎造葬贼藻凿 遭赠 郧粤猿袁 葬灶凿 粤月粤袁 葬灶凿 早造怎糟燥泽藻 葬灶凿 泽怎糟则燥泽藻 泽蚤早灶葬造泽援 栽澡藻 早藻灶燥皂蚤糟 泽藻择怎藻灶糟藻泽 燥枣
孕泽匀泽枣粤员凿 蚤灶 猿远 蚤灶凿蚤增蚤凿怎葬造泽 憎藻则藻 葬造蚤早灶藻凿袁 糟燥皂责葬则藻凿 葬灶凿 葬灶葬造赠扎藻凿 怎泽蚤灶早 贼澡藻 泽燥枣贼憎葬则藻 酝耘郧粤源郾 园 葬灶凿 阅灶葬杂孕源郾 缘园郾 苑援 粤 贼燥贼葬造
燥枣 圆园苑 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 憎藻则藻 凿藻贼藻糟贼藻凿 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 憎藻则藻 员 辕 员远 遭责 葬灶凿
园郾 园园苑 苑圆袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 陨灶 贼燥贼葬造袁 远怨 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 孕泽匀泽枣粤员凿袁 燥枣 憎澡蚤糟澡 猿苑袁 猿员 葬灶凿 员 憎藻则藻
泽蚤造藻灶贼袁 皂蚤泽泽藻灶泽藻袁 葬灶凿 灶燥灶泽藻灶泽藻 皂怎贼葬贼蚤燥灶泽袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠曰 贼澡藻 灶燥灶泽赠灶燥灶赠皂燥怎泽 灶怎糟造藻燥贼蚤凿藻 泽怎遭泽贼蚤贼怎贼蚤燥灶泽 渊 仔灶燥灶泽赠灶 冤 憎葬泽皂葬则噪藻凿造赠 造燥憎藻则 贼澡葬灶 仔泽赠灶袁 憎蚤贼澡 贼澡藻 仔灶燥灶泽赠灶 辕 仔泽赠灶 则葬贼蚤燥 园郾 员猿圆 约 员袁 泽怎早早藻泽贼蚤灶早 贼澡葬贼 凿蚤增藻则泽蚤贼赠 葬贼 贼澡藻 泽赠灶燥灶赠皂燥怎泽 泽蚤贼藻泽 燥枣 藻曾燥灶则藻早蚤燥灶泽 憎燥怎造凿 澡葬增藻 则藻泽怎造贼藻凿 枣则燥皂 泽贼则燥灶早 责怎则蚤枣赠蚤灶早 泽藻造藻糟贼蚤燥灶援
运藻赠 憎燥则凿泽院摇 孕燥责怎造怎泽 泽蚤皂燥灶蚤蚤曰 匀泽枣粤员凿 早藻灶藻曰 澡藻葬贼 泽澡燥糟噪 泽贼则藻泽泽曰 蚤灶凿怎糟蚤遭造藻 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶曰 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泽
摇 摇 干旱尧高盐及极端温度胁迫是影响森林生产力 和制约生态环境建设的主要非生物胁迫因素袁也是
摇 第 苑 期 赵摇 杏等院 杨树热激转录因子 匀泽枣粤员凿的克隆尧表达及单核苷酸多态性分析
实施困难立地造林的主要限制因子遥 随着全球气候
迅速变暖袁温室效应日益加剧袁研究植物抵御高温热
害的分子遗传调控机制就成为国际研究热点遥 在热
胁迫下袁生物体会产生一系列的应激反应袁启动热激
基因表达袁导致热激蛋白渊 澡藻葬贼 泽澡燥糟噪 责则燥贼藻蚤灶袁匀杂孕冤
在体内迅速积累袁并以分子伴侣的形式帮助相关蛋
白重新折叠尧稳定尧组装尧胞内运输与降解袁从而使植
物在热逆境中得以存活与生长渊匀葬则贼造 藻贼 葬造援袁 圆园园圆冤遥
而热激蛋白的表达主要受一类热激转录因子渊澡藻葬贼
泽澡燥糟噪 贼则葬灶泽糟则蚤责贼蚤燥灶 枣葬糟贼燥则泽袁 匀泽枣泽冤特异性结合其启动
子区域的热激元件袁在转录水平上调控热激蛋白基
因的开启与关闭袁最终促使热激蛋白高效表达
渊晕燥增藻则 藻贼 葬造援袁 圆园园员冤遥
匀泽枣泽是在真菌尧植物和动物等真核细胞体内普
遍存在的一类转录因子基因家族遥 第 员 个 匀泽枣 基
因由 宰蚤藻凿藻则则藻糟澡贼 等渊员怨愿愿冤在酵母渊 杂葬糟糟澡葬则燥皂赠糟藻泽
糟藻则藻增蚤泽蚤葬藻冤 中 克 隆 得 到袁 随 后 又 相 继 在 果 蝇
渊阅则燥泽燥责澡蚤造葬 皂藻造葬灶燥早葬泽贼藻则冤和哺乳动物中分离出相
应的 匀泽枣泽 基因渊悦造燥泽 藻贼 葬造援袁 员怨怨园曰 砸葬遭蚤灶凿则葬灶 藻贼 葬造援袁
员怨怨员曰 杂葬则早藻 藻贼 葬造援袁 员怨怨员冤遥 借助酵母的 匀泽枣 序列袁
首先在秘鲁番茄渊 蕴赠糟燥责藻则泽蚤糟燥灶 责藻则怎增蚤葬灶怎皂冤中分离
出植物 匀泽枣泽 基因成员渊 杂糟澡葬则枣 藻贼 葬造援袁 员怨怨园冤遥 与酵
母尧果蝇及动物相比袁植物 匀泽枣泽 是一数量庞大的多
基因家族袁全基因组检测表明袁模式植物拟南芥
渊粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽 贼澡葬造蚤葬灶葬冤及水稻渊韵则赠扎葬 泽葬贼蚤增葬冤基因组
分别含有 圆缘 及 圆员 个 匀泽枣成员袁且分属于 猿 个亚类
渊郧怎燥 藻贼 葬造援袁 圆园园愿曰 晕燥增藻则 藻贼 葬造援袁 圆园园员 冤遥 通过将
匀泽枣泽基因分别转入模式植物如拟南芥以及主要农
作物如水稻尧番茄和小麦渊 栽则蚤贼蚤糟怎皂 葬藻泽贼蚤增怎皂冤等的
大量研究充分证明了 匀泽枣泽 的过量表达可有效激活
并影响热激蛋白基因的表达水平袁并能显著提高
转化植株对高温及其他逆境的忍耐程度袁为植物
抗逆性状的分子育种奠定了重要的基础渊运燥泽噪怎造造鄄
阅觟则蚤灶早 藻贼 葬造援袁 圆园园苑冤遥
匀泽枣泽基因成员虽已从真菌尧植物和动物中分离
出来并进行了功能性检测袁但对于高度杂合尧世代周
期较长尧树体高大袁对经济建设和环境保护具有重要
作用的用材及生态型树种来说还未见关于该基因分
离和检测的报道遥 因此袁在林木袁特别是在抗逆树种
中分离 匀泽枣泽 基因家族成员以及深入研究它们对高
温及其他非生物胁迫的分子遗传学调控机制袁就显
得尤为必要遥 为此袁本研究以我国北方小叶杨
渊孕燥责怎造怎泽 泽蚤皂燥灶蚤蚤冤为材料袁从经热激胁迫后构建的
糟阅晕粤文库中分离得到一 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的 糟阅晕粤 序
列袁并对其进行了组织特异性及调控表达分析遥 在
此基础上袁检测了该基因在小叶杨自然群体中的单
核苷酸渊泽蚤灶早造藻 灶怎糟造藻燥贼蚤凿藻 责燥造赠皂燥则责澡蚤泽皂泽袁简称 杂晕孕泽冤
多样性及连锁不平衡渊造蚤灶噪葬早藻 凿蚤泽藻择怎蚤造蚤遭则蚤怎皂袁 蕴阅冤结
构遥 本研究为分离其他树种 匀泽枣泽 成员以及阐明该
基因的功能奠定了重要的基础遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 植物材料
圆园园苑 年秋季袁课题组由吉林尧辽宁尧内蒙古尧河
北尧北京市尧山东尧河南尧山西尧陕西尧青海尧甘肃尧四川
等 员圆 个省渊市尧自治区冤的小叶杨自然分布区域袁收
集保存了共 缘远园 个基因型个体遥 本研究为分析小叶
杨 孕泽匀泽枣粤员凿基因的单核苷酸多态性袁从建立的基因
库中按省份尧种源选取了 猿远 株个体的新鲜叶片用于
基因组 阅晕粤提取曰 而用于不同组织 砸晕粤 提取的材
料取自 员 年生小叶杨无性系遥
员郾 圆摇 杨树苗木胁迫处理及植物激素和糖信号诱导
在前期大量预试验的基础上袁确定了较为合理的
非生物胁迫及激素诱导试验系统袁即袁对于非生物胁
迫处理袁每一处理均将经过无性系化的苗龄 源 个月的
小叶杨盆栽苗 猿株袁分别经过高温渊源圆 益袁远 澡冤尧干旱
渊员天冤与盐渊圆缘园 皂皂燥造窑蕴 原员袁缘 澡冤曰 对于激素诱导则分
别将质量浓度为 员园 皂早窑蕴 原员袁 园郾 员苑缘 皂早窑蕴 原员与 缘园 皂早窑
蕴 原员的脱落酸渊葬遭泽糟蚤泽泽蚤糟 葬糟蚤凿袁粤月粤冤尧吲哚乙酸渊蚤灶凿燥造藻鄄
猿鄄葬糟藻贼蚤糟 葬糟蚤凿袁陨粤粤冤及赤霉素渊早蚤遭遭藻则藻造造蚤灶袁郧粤猿冤溶液喷
施后 远 澡进行叶片采集遥 而对于糖信号诱导处理则
分别用 圆园 早窑蕴 原员的蔗糖与 远园 早窑蕴 原员的葡萄糖溶液喷
施后 圆天进行叶片采集遥 而对照则为相同苗龄的小
叶杨盆栽苗置于培养箱中进行正常的光照培养遥 同
时将上述所有处理后及对照植株上采集的嫩叶组织
置于液氮中冻存备用遥
员郾 猿摇 总 阅晕粤的提取
总 阅晕粤 的提取按 阅晕藻葬泽赠 孕造葬灶贼 酝蚤灶蚤 运蚤贼泽
渊匝蚤葬早藻灶袁 陨灶糟援 袁 灾葬造藻灶糟蚤葬袁 悦粤袁 哉杂粤冤 描述的方法
进行遥
员郾 源摇 砸晕粤提取和 糟阅晕粤合成
经胁迫处理尧植物激素与糖信号诱导和其他组
织材料总 砸晕粤 的提取及 糟阅晕粤 合成依照 在澡葬灶早 等
渊圆园员园葬冤描述的方法进行遥
员郾 缘摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因检测
为了分离在热激条件下差异表达的基因袁作
者所在课题组构建了小叶杨热激诱导的 糟阅晕粤 文
库袁并对 耘杂栽泽 克隆进行了随机测序与比对袁检测
到了一编码区全长的 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的 糟阅晕粤
序列遥
猿愿
林 业 科 学 源苑 卷摇
员郾 远摇 引物设计和 孕悦砸扩增
根据检测的 孕泽匀泽枣粤员凿 糟阅晕粤 序列袁设计 员 对寡
聚核苷酸引物遥 孕泽匀泽枣粤员凿云院 缘忆鄄悦悦栽郧栽栽栽悦悦悦栽悦悦郧
栽悦郧悦郧栽悦栽郧悦悦栽栽鄄猿忆曰 孕泽匀泽枣粤员凿砸院 缘忆鄄郧郧粤悦粤粤栽
悦郧郧粤栽悦栽粤栽郧郧粤悦悦栽粤粤郧郧粤悦粤粤鄄猿忆遥
应用 圆缘 滋蕴 阅晕粤聚合酶链式反应渊孕悦砸冤体系袁
以小叶杨热激诱导的 糟阅晕粤 文库为模板袁 加入 圆郾 缘
滋蕴 员园 伊 遭怎枣枣藻则袁 员郾 愿 滋蕴 圆缘 皂皂燥造窑蕴 原员 酝早悦造圆袁 员 滋蕴
员园 皂皂燥造窑蕴 原员 凿晕栽孕袁栽葬择 阅晕粤聚合酶 员郾 园 哉渊以上试
剂购自 孕则燥皂藻早葬 公司冤袁 员园 滋皂燥造窑蕴 原员正向和反向引
物各 员 滋蕴袁 加适量双蒸水至 圆缘 滋蕴遥 孕悦砸扩增程序
如下院 怨源 益 猿 皂蚤灶曰 怨源 益 猿园 泽袁 远愿 益 猿园 泽袁 苑圆 益
远园 泽袁 猿缘 个循环曰 苑圆 益 缘 皂蚤灶袁 源 益保存袁最后将反
应产物由 孕悦砸仪取出置于冰箱中冻存遥
员郾 苑摇 孕悦砸产物的克隆尧测序及计算机分析
将 孕悦砸扩增得到的目的基因片段回收后连接
于 责郧耘酝鄄栽 耘葬泽赠 上遥 连接产物转化大肠杆菌
渊耘泽糟澡藻则蚤糟澡蚤葬 糟燥造蚤冤 阅匀缘倩袁筛选阳性克隆袁送公司测
序遥 应用 阅晕粤酝粤晕远郾 园 软件和 悦蕴哉杂栽粤蕴载 软件包
程序推导出氨基酸序列并进行 晕悦月陨 检索分析袁 然
后分别估算和预测推导蛋白质的分子量和等电点遥
员郾 愿摇 砸藻葬造贼蚤皂藻 孕悦砸 检测 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的组织器
官及调控表达模式
采用 粤月陨 孕则蚤皂藻则 耘曾责则藻泽泽 猿郾 园 软件在 孕泽匀泽枣粤员凿
基因内设计能够扩增长度约为 远猿 遭责 糟阅晕粤 片段的
砸藻葬造贼蚤皂藻 孕悦砸 引 物遥 孕泽匀泽枣粤员凿砸栽云院 缘忆鄄粤粤粤栽
郧粤栽郧栽郧悦粤郧悦悦郧粤粤栽郧鄄猿忆曰 孕泽匀泽枣粤员凿砸栽砸院 缘忆鄄栽悦栽郧
栽悦粤郧悦栽郧粤栽悦悦粤悦粤栽郧悦栽鄄猿忆遥
以肌动蛋白基因 粤糟贼蚤灶 作为内参袁引物序列为
粤糟贼云院 缘忆鄄悦栽悦袁 悦粤栽袁 悦粤栽袁 郧粤粤袁 粤栽郧袁 悦郧粤袁 栽郧鄄
猿忆曰 粤糟贼砸院 缘忆鄄栽栽郧袁 郧郧郧袁 悦栽粤袁 郧栽郧袁 悦栽郧袁 粤郧粤袁
栽栽鄄猿忆遥 定量 孕悦砸 反应按照 在澡葬灶早 等渊圆园员园遭冤描述
的方法进行袁最后用该基因在待测样品中的扩增量
与内参 粤糟贼蚤灶基因扩增量的比值袁即相对表达量分析
其表达模式遥
员郾 怨摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因的 杂晕孕多样性分析
依据已克隆的 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的核苷酸序列袁设
计能扩增出该基因的 猿 对特异的引物序列如下院
云员院 缘忆鄄悦悦栽郧栽栽栽悦悦悦栽悦悦郧栽悦郧悦郧栽悦栽郧悦悦栽栽栽鄄猿忆袁
砸员院 缘忆鄄栽悦栽栽郧郧粤郧栽栽栽郧栽悦粤粤郧郧粤郧粤郧悦粤栽粤粤栽郧栽鄄猿忆曰
云圆院 缘忆鄄悦悦栽郧郧栽粤栽栽郧悦栽粤郧悦栽栽粤悦栽郧栽悦栽粤悦粤栽栽鄄猿忆袁
砸圆院 缘忆鄄悦栽郧郧栽粤栽粤栽郧栽郧悦郧郧粤栽栽郧悦悦悦栽郧粤粤郧栽栽鄄猿忆曰
云猿院 缘忆鄄悦郧粤郧悦悦粤悦粤悦粤栽悦粤郧郧粤郧栽郧粤悦栽悦栽栽悦粤粤鄄猿忆袁
砸猿院 缘忆鄄郧郧粤悦粤粤栽悦郧郧粤栽悦栽粤栽郧郧粤悦悦栽粤粤郧郧粤悦粤粤鄄猿忆遥
以选取的 猿远 株基因型个体的总 阅晕粤分别为模
板进行 孕悦砸扩增曰 将 孕悦砸 扩增产物进行琼脂糖凝
胶电泳分离袁回收尧纯化目的片段后与 孕郧耘酝鄄栽 耘葬泽赠
载体连接袁转化后挑取阳性单克隆进行 猿 次序列测
定袁然后将每一基因片段的核苷酸序列拼接成完整
的基因序列遥 在此基础上袁组合利用 酝耘郧粤源郾 园 和
阅灶葬杂孕源郾 缘园郾 苑 软件对每一基因的 猿远 个序列进行分
析袁标出 杂晕孕 位点尧计算 杂晕孕 频率及多样性指数曰
分析同义突变尧错义突变和无义突变情况遥
圆摇 结果与讨论
圆郾 员摇 小叶杨 孕泽匀泽枣粤员凿 同源 糟阅晕粤 的克隆及序列
分析
在前期获得小叶杨 匀泽枣粤员凿 耘杂栽泽 序列的基础上
设计基因特异的引物袁以热激诱导后构建的 糟阅晕粤
文库为模板进行 孕悦砸 扩增袁测序结果表明袁克隆的
孕泽匀泽枣粤员凿 糟阅晕粤片段总长度为 圆 园猿远 遭责袁分别包含长
度为 猿员怨 遭责 与 圆远愿 遭责 的 缘忆未翻译区域 渊缘忆 怎灶鄄
贼则葬灶泽造葬贼藻凿 则藻早蚤燥灶袁 缘忆 哉栽砸冤 及 猿忆 哉栽砸 渊图 员 冤曰 在
孕泽匀泽枣粤员凿序列中袁基因内部含有完整的开放阅读框
架袁大小为 员 源源怨 遭责袁可编码长度为 源愿圆 个氨基酸残
基的蛋白质渊基因注册号为 允云怨园缘缘远缘冤遥 估算推导
的该蛋白质的分子量约为 缘猿郾 源 噪怎袁等电点为 源郾 苑远遥
鉴于植物 匀泽枣是一结构复杂尧数量庞大的基因家族袁
模式植物拟南芥及水稻全基因组分别含有 圆缘 及 圆员
个 匀泽枣成员袁且分属于 猿 个亚类渊郧怎燥 藻贼 葬造援袁 圆园园愿曰
晕燥增藻则 藻贼 葬造援袁 圆园园员 冤遥 为了确定克隆的小叶杨
孕泽匀泽枣粤员凿属于哪一亚类 匀泽枣 成员袁对拟南芥及水稻
中所有 匀泽枣基因共 猿远 个成员与小叶杨 孕泽匀泽枣粤员凿 蛋
白进行了同源性进化分析渊图 圆冤遥 由图 圆 可见院 克
隆的 孕泽匀泽枣粤员凿与拟南芥 粤贼匀泽枣粤员凿和水稻 韵泽匀泽枣粤员 成
员属于同一亚类袁即 匀泽枣粤员 型袁故命名为小叶杨
孕泽匀泽枣粤员凿遥
为了进行木本植物与草本植物 匀泽枣粤员凿 基因组
结构的比较基因组学研究袁以小叶杨基因组总 阅晕粤
为模板进行了 孕悦砸扩增和序列测定袁并将其与拟南
芥和水稻的直源同源基因 渊 燥则贼澡燥造燥早燥怎泽 早藻灶藻冤袁即
粤贼匀泽枣粤员凿和 韵泽匀泽枣粤员 基因的 缘忆 哉栽砸尧外显子尧内含子
和 猿忆 哉栽砸进行了同源性比较渊图 猿 与表 员冤遥 由图
猿 可见院 匀泽枣粤员凿基因结构与序列长度在杨树尧拟南
芥和水稻中显示了不同的模式袁如对于杨树与水
稻袁该基因的编码区均由 员 个内含子所分割袁其长
度分别为 员圆员远 遭责和 员 猿愿远 遭责袁而在拟南芥中则包
含长度分别为 员 源圆园 遭责 和 怨圆 遭责 的 圆 个内含子遥
与 孕泽匀泽枣粤员凿相比袁内含子在草本植物 粤贼匀泽枣粤员凿 和
韵泽匀泽枣粤员 基因内的位置相同 渊位于 垣 圆愿愿 核苷酸
源愿
摇 第 苑 期 赵摇 杏等院 杨树热激转录因子 匀泽枣粤员凿的克隆尧表达及单核苷酸多态性分析
处冤袁长度也相近遥 但比较 匀泽枣粤员 编码区的长度袁则
显示 孕泽匀泽枣粤员凿 与 粤贼匀泽枣粤员凿 相差较小渊怨 遭责冤袁而比
水稻该基因的编码区短了 苑圆 遭责渊图 猿冤遥 在此基础
上袁将 孕泽匀泽枣粤员凿 与 粤贼匀泽枣粤员凿 和 韵泽匀泽枣粤员 基因的
缘忆 哉栽砸尧外显子尧内含子和 猿忆 哉栽砸 进行了同源性
比较渊表 员冤遥 由表 员 可见院 孕泽匀泽枣粤员凿 与 粤贼匀泽枣粤员凿
和 韵泽匀泽枣粤员 基因不同区域的同源性均不相同袁其同
源性由大到小的顺序为外显子 跃 缘忆 哉栽砸 跃 内含
子 跃 猿忆 哉栽砸遥 这一结果显示袁匀泽枣粤员凿基因在进化过
程中袁基因不同区域所受的选择压不同袁与基因的
其他区域相比袁外显子区域则较为保守袁同源性均
高于 缘苑郾 猿豫 遥
图 员摇 小叶杨 孕泽匀泽枣粤员凿 基因核苷酸及其推测的蛋白质序列
云蚤早援 员摇 晕怎糟造藻燥贼蚤凿藻 葬灶凿 凿藻凿怎糟藻凿 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿 泽藻择怎藻灶糟藻泽 燥枣 孕泽匀泽枣粤员凿
圆郾 圆摇 预测的蛋白质一级结构及其氨基酸序列保守
性分析
为了分析 孕泽匀泽枣粤员凿 蛋白的一级结构特征袁将
孕泽匀泽枣粤员凿推导的氨基酸序列与研究较为广泛的番茄
蕴责匀泽枣粤员 及模式植物拟南芥 粤贼匀泽枣粤员凿 及水稻
韵泽匀泽枣粤员 蛋白质序列进行了同源比较和结构分析
渊图 源冤遥 由图 源 可见院 与报道的其他草本植物
匀泽枣粤员 相似袁孕泽匀泽枣粤员凿 含有典型植物所具有的一切
热激转录因子保守结构域袁如在 孕泽匀泽枣粤员凿 氨基酸序
列 晕端第 员园要员园源 氨基酸残基位置含有高度保守
的 匀杂云 阅晕粤 结合结构域 渊 阅晕粤鄄遭蚤灶凿蚤灶早 凿燥皂葬蚤灶袁
阅月阅冤袁与其他草本植物氨基酸序列的同源性均超
过 愿远郾 猿豫 遥 阅月阅通过结合于热激蛋白基因 匀泽责泽 的
热激元件上袁来募集其他转录因子结合于这些 匀泽责泽
基因袁形成转录复合体袁从而促进 匀泽责泽 基因的表达
渊晕燥增藻则 藻贼 葬造援袁 圆园园员冤曰 除了高度保守的 阅月阅 结构域
外袁在 晕端还存在另一保守的寡聚化结构域渊位于
氨基酸序列的第 员圆源要员愿怨 位冤袁其主要功能被认为
是在热逆境条件下袁通过寡聚化作用使得 匀泽枣 单体
形成三聚体袁提高 阅月阅 的结合能力渊晕燥增藻则 藻贼 葬造援袁
缘愿
林 业 科 学 源苑 卷摇
图 圆摇 孕泽匀泽枣粤员凿与拟南芥及水稻 匀泽枣蛋白的系统进化关系
云蚤早援 圆摇 栽澡藻 责澡赠造燥早藻灶藻贼蚤糟 则藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 孕泽匀泽枣粤员凿
葬灶凿 匀泽枣泽 枣则燥皂 粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽 葬灶凿 则蚤糟藻
粤贼院 拟南芥 粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽 贼澡葬造蚤葬灶葬曰 韵泽院 水稻 韵则赠扎葬 泽葬贼蚤增葬援 参考 砸藻枣藻则
贼燥院 郧怎燥 藻贼 葬造援袁 圆园园愿曰 晕燥增藻则 藻贼 葬造援袁 圆园园员援
圆园园员冤曰 在氨基酸序列的中部 渊氨基酸序列的第
圆园远要圆圆园 位冤与 悦 端渊氨基酸序列的第 源远怨要源苑远
位冤分别含有核输入信号与核输出信号袁主要与 匀泽枣
蛋白输入核内及由核内运输到细胞质有关渊晕燥增藻则 藻贼
葬造援袁 圆园园员冤遥 此外袁悦端含有转录活动所必需的 粤匀粤
激活结构域渊氨基酸序列的第 源缘愿要源苑远 位冤渊图 源冤遥
图 猿摇 比较 孕泽匀泽枣粤员凿 袁 粤贼匀泽枣粤员凿与
韵泽匀泽枣粤员 基因的结构
云蚤早援 猿摇 悦燥皂责葬则蚤泽燥灶 燥枣 泽糟澡藻皂葬贼蚤糟 泽贼则怎糟贼怎则藻泽 燥枣 孕泽匀泽枣粤员凿袁
粤贼匀泽枣粤员凿 葬灶凿 韵泽匀泽枣粤员
表 员摇 孕泽匀泽枣粤员凿与 粤贼匀泽枣粤员凿和 韵泽匀泽枣粤员
基因序列同源性比较
栽葬遭援 员摇 悦燥皂责葬则蚤泽燥灶 燥枣 泽藻择怎藻灶糟藻 蚤凿藻灶贼蚤贼赠 遭藻贼憎藻藻灶
孕泽匀泽枣粤员凿 葬灶凿 粤贼匀泽枣粤员凿 葬灶凿 韵泽匀泽枣粤员
孕泽匀泽枣粤员凿
序列同源性 杂藻择怎藻灶糟藻 蚤凿藻灶贼蚤贼赠渊豫 冤
粤贼匀泽枣粤员凿 韵泽匀泽枣粤员
缘忆哉栽砸 外显子耘曾燥灶 内含子陨灶贼则燥灶 猿忆哉栽砸 缘忆哉栽砸 外显子耘曾燥灶 内含子陨灶贼则燥灶 猿忆哉栽砸
缘忆 哉栽砸 源苑郾 圆 猿愿郾 猿
外显子耘曾燥灶 远苑郾 源 缘苑郾 猿
内含子陨灶贼则燥灶 源猿郾 员 猿苑郾 远
猿忆 哉栽砸 猿远郾 员 猿远郾 员
圆郾 猿摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因的组织器官及调控表达分析
为了检测 孕泽匀泽枣粤员凿 基因在杨树不同组织与器
官中的表达模式袁利用设计的 砸藻葬造贼蚤皂藻鄄孕悦砸 引物袁
对该基因进行了杨树组织器官特异性表达分析渊图
缘冤遥 由图 缘 可见院 孕泽匀泽枣粤员凿基因在杨树根尧茎尧叶片
和顶端分生组织中均有表达袁但其表达模式却不同院
孕泽匀泽枣粤员凿 在成熟叶片中表达丰度最高 渊猿郾 缘园怨 依
园郾 园怨冤袁在根部组织表达量较高袁约为内参肌动蛋白
表达量的 员郾 源 倍渊员郾 猿愿源 依 园郾 园源冤袁而在嫩叶尧树干皮
层及成熟木质部组织表达量中等袁在顶端分生组织
及主干韧皮部尧形成层与正在发育的木质部组织表
达丰度最低遥 比较分析显示袁孕泽匀泽枣粤员凿 基因在杨树
成熟组织如成熟木质部和成熟叶片的表达量约为在
幼嫩组织的 缘 倍以上遥 在杨树不同组织与器官中的
表达可知袁孕泽匀泽枣粤员凿 基因具有组织器官及发育阶段
特异性表达遥 在逆境状态下袁叶片是感知极端温度尧
脱水及高盐等抗逆信号较为敏感的器官袁而根部则
是在非生物胁迫下直接遭受逆境伤害的组织袁因此
由该基因在杨树叶片与根部组织的高丰度表达可推
测 孕泽匀泽枣粤员凿可能与逆境胁迫有关遥
虽然克隆的 孕泽匀泽枣粤员凿 基因在蛋白质一级结构
上具备了植物 匀泽枣粤员 类型的一切结构特征袁但不同
物种在进化过程中形成了其特异的抗逆机制袁特别
远愿
摇 第 苑 期 赵摇 杏等院 杨树热激转录因子 匀泽枣粤员凿的克隆尧表达及单核苷酸多态性分析
图 源摇 孕泽匀泽枣粤员凿与其他植物 匀泽枣粤员 蛋白质一级结构比较
云蚤早援 源摇 悦燥皂责葬则蚤泽燥灶 燥枣 贼澡藻 责则蚤皂葬则赠 泽贼则怎糟贼怎则藻 燥枣 孕泽匀泽枣粤员凿 遭藻贼憎藻藻灶 孕援 泽蚤皂燥灶蚤蚤 葬灶凿 燥贼澡藻则 责造葬灶贼泽
匀杂云 阅月阅院 热激转录因子 阅晕粤结合结构域 匀藻葬贼 泽澡燥糟噪 枣葬糟贼燥则 阅晕粤鄄遭蚤灶凿蚤灶早 凿燥皂葬蚤灶曰 匀砸鄄粤 辕 月院 寡聚化结构域 韵造蚤早燥皂藻则蚤扎葬贼蚤燥灶 凿燥皂葬蚤灶曰 晕蕴杂院 核
定位信号 晕怎糟造藻葬则 造燥糟葬造蚤扎葬贼蚤燥灶 泽蚤早灶葬造曰 粤匀粤院 以芳族尧大的疏水和酸性氨基酸为特征的激活结构域 粤糟贼蚤增葬贼蚤燥灶 凿燥皂葬蚤灶泽 则蚤糟澡 蚤灶 葬则燥皂葬贼蚤糟袁
澡赠凿则燥责澡燥遭蚤糟 葬灶凿 葬糟蚤凿蚤糟 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿泽曰 晕耘杂院 核输出信号 晕怎糟造藻葬则 藻曾责燥则贼 泽蚤早灶葬造援
图 缘摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因的组织表达谱分析
云蚤早援 缘摇 耘曾责则藻泽泽蚤燥灶 责则燥枣蚤造藻 燥枣 孕泽匀泽枣粤员凿 蚤灶 则燥燥贼袁 泽贼藻皂袁
造藻葬枣 葬灶凿 葬责藻曾 贼蚤泽泽怎藻泽
砸院 根 砸燥燥贼曰 月院树皮 月葬则噪 燥枣 泽贼藻皂曰 孕院树干韧皮部 孕澡造燥藻皂
燥枣 泽贼藻皂曰 悦院 树干形成层 悦葬皂遭蚤怎皂 燥枣 泽贼藻皂曰 阅载院 树干正在
发育的木质部 阅藻增藻造燥责蚤灶早 曾赠造藻皂 燥枣 泽贼藻皂曰 酝载院树干成熟木
质部 酝葬贼怎则藻 曾赠造藻皂 燥枣 泽贼藻皂曰 再蕴院 嫩叶 再燥怎灶早 造藻葬枣曰 酝蕴院 成
熟叶 酝葬贼怎则藻 造藻葬枣曰 粤院 顶端分生组织 粤责藻曾援
是多年生树木与 员 年生草本植物可能具有不同的基
因调控机制遥 因此袁很有必要在转录水平上检测
孕泽匀泽枣粤员凿基因对各种非生物胁迫是否具有调控表达
作用遥 为此袁利用 砸藻葬造贼蚤皂藻鄄孕悦砸 技术检测了小叶杨
孕泽匀泽枣粤员凿在不同逆境条件尧激素处理及糖信号诱导
下的 砸晕粤转录水平袁并用 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的扩增量
与内参 粤糟贼蚤灶基因扩增量的比值袁即相对表达量来表
示渊图 远冤遥 由图 远 可见院 在逆境如高温尧干旱及高
盐条件下袁孕泽匀泽枣粤员凿 基因在转录水平均有不同程度
的上调表达袁表达量分别是对照的 员郾 愿 耀 猿郾 怨 倍袁其
中该基因对干旱胁迫的响应最为明显遥 因此袁
砸藻葬造贼蚤皂藻鄄孕悦砸检测结果显示袁所分离的 孕泽匀泽枣粤员凿 是
受高 温尧 干 旱 及 高 盐 渊 晕葬悦造 冤 胁 迫 上 调 表 达
的基因遥 摇 摇
图 远摇 孕泽匀泽枣粤员凿的非生物胁迫尧激素及
糖诱导差异表达分析
云蚤早援 远摇 砸藻早怎造葬贼蚤燥灶 燥枣 孕泽匀泽枣粤员凿 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 蚤灶凿怎糟藻凿
遭赠 葬遭蚤燥贼蚤糟 泽贼则藻泽泽袁 澡燥则皂燥灶藻袁 葬灶凿 泽怎早葬则泽 枣藻藻凿蚤灶早
悦运院 对照 悦燥灶贼则燥造曰 匀栽院高温 匀蚤早澡 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻曰 阅院干旱 阅则燥怎早澡贼曰
杂院 盐 杂葬造贼曰 陨粤粤院 吲哚乙酸 陨灶凿燥造藻鄄猿鄄葬糟藻贼蚤糟 葬糟蚤凿曰 郧粤猿院 赤霉素
郧蚤遭遭藻则藻造造蚤灶 猿曰 粤月粤院 脱落酸 粤遭泽糟蚤泽泽蚤糟 葬糟蚤凿曰 杂怎院 蔗糖 杂怎糟则燥泽藻曰
郧造院 葡萄糖 郧造怎糟燥泽藻援
植物激素袁如 陨粤粤袁郧粤猿 与 粤月粤 等是植物生长
发育及抵御逆境胁迫的重要调节剂袁可能参与调控
抗逆基因的表达遥 而本文克隆的 孕泽匀泽枣粤员凿 基因是
否受外源激素诱导表达钥 为了回答这一问题袁作者
苑愿
林 业 科 学 源苑 卷摇
同样采用 砸藻葬造贼蚤皂藻鄄孕悦砸 技术检测了该基因在这些
外源激素诱导下的 皂砸晕粤转录水平渊图 远冤遥 由图 远
可见院 外源激素如赤霉素 郧粤猿 及脱落酸 粤月粤 的施
加均显著诱导了 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的上调表达袁而在
陨粤粤的诱导下为下调表达遥 糖类如葡萄糖尧蔗糖不
仅是重要的渗透调节剂袁也是基因表达的信号袁因
此袁很有必要研究 孕泽匀泽枣粤员凿对葡萄糖与蔗糖信号的
诱导是否具有响应遥 研究结果初步表明袁蔗糖与葡
萄糖信号均能诱导 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的上调表达袁表达
量至少是对照的 员郾 苑 倍渊图 远冤遥
圆郾 源摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因内 杂晕孕的多样性检测
基因的遗传多样性是伴随物种长期进化过程中
形成的种内核苷酸位点的微小变异袁而研究基因内
杂晕孕的多样性是对该基因进行群体遗传学和野基于
候选基因内 杂晕孕 连锁不平衡作图冶的基础遥 为此袁
在分析 孕泽匀泽枣粤员凿 糟阅晕粤 序列的基础上袁以取自小叶
杨自然分布区中能够最大范围覆盖其生长区域的
猿远 株基因型个体为材料袁对包含 猿员缘 遭责 的 缘忆 哉栽砸尧
员 源源怨 遭责 的外显子区尧员 圆缘苑 遭责 的内含子区和 圆远远
遭责的 猿忆 哉栽砸等共 猿 圆愿苑 遭责的核苷酸序列进行了单
核苷酸多态性分析渊表 圆冤遥 由表 圆 可见院 在小叶杨
物种演化过程中 孕泽匀泽枣粤员凿 基因内分别发生了 源 次
插入尧愿 次缺失及 圆园苑 个单核苷酸突变袁插入和缺失
长度范围为 员 耀 远 遭责遥 其中袁插入和缺失均发生在
基因的非编码区遥 因此袁对于 孕泽匀泽枣粤员凿 基因袁在长
度为 猿 圆愿苑 遭责 的区域内 杂晕孕 发生的频率为 员 辕 员远
遭责袁杂晕孕多样性袁即袁任意两序列之间核苷酸差异的
平均数 仔栽 越 园郾 园园苑 苑圆遥 由表 圆 显示的结果可见院该
基因的不同区域在进化过程中形成的 杂晕孕 多样性
不同袁其在 缘忆 哉栽砸尧外显子区尧内含子区和 猿忆 哉栽砸
的 杂晕孕 多 样 性 分 别 为 园郾 园园远 猿圆袁 园郾 园园缘 怨怨袁
园郾 园员园 源源和 园郾 园园愿 圆远遥 由此可推测袁在小叶杨自然
繁衍过程中袁该基因不同区域的保守性不同袁而在编
码区域袁其核苷酸变异程度最低袁显示了 孕泽匀泽枣粤员凿
基因在进化过程中编码区域受到了较强的选择压
渊杂怎澡葬 藻贼 葬造援袁 圆园园缘冤遥
表 圆摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因内 杂晕孕多样性
栽葬遭援 圆摇 杂晕孕泽 凿蚤增藻则泽蚤贼赠 蚤灶 孕泽匀泽枣粤员凿
孕泽匀泽枣粤员凿 总数 栽燥贼葬造 缘忆未翻译区域 缘忆 哉栽砸 外显子 耘曾燥灶 内含子 陨灶贼则燥灶 猿忆未翻译区域 猿忆 哉栽砸
序列长度 蕴藻灶早贼澡 辕 遭责 猿 圆愿苑 猿员缘 员 源源怨 员 圆缘苑 圆远远
杂晕孕数量渊个冤晕怎皂遭藻则 圆园苑 员怨 远怨 员园员 员愿
杂晕孕频率 云则藻择怎藻灶糟赠 辕 遭责 原 员 员远 员苑 圆员 员圆 员缘
杂晕孕多样性 阅蚤增藻则泽蚤贼赠渊仔栽冤 园郾 园园苑 苑圆 园郾 园园远 猿圆 园郾 园园缘 怨怨 园郾 园员园 源源 园郾 园园愿 圆远
摇 摇 为了检测 孕泽匀泽枣粤员凿 基因编码区内 杂晕孕 位点变
异的发生是否影响了相应密码子编码的氨基酸序
列袁在分析 杂晕孕多态性位点的基础上进行了氨基酸
的多样性分析遥 对 孕泽匀泽枣粤员凿 基因编码区内的 远怨 个
杂晕孕泽 进行了同义突变尧错义突变和无义突变分析
渊表 猿冤遥 由表 猿 可见院 在 孕泽匀泽枣粤员凿 编码区内的 远怨
个 杂晕孕泽中袁有 猿苑 个属于同义突变尧猿员 个为错义突
变袁而仅有 员 个属于无义突变遥 鉴于非同义突变中
常见 杂晕孕渊在群体中出现频率超过 员园郾 园豫 冤对于候
选基因内 杂晕孕连锁不平衡作图的重要性袁需要对这
些突变中的常见 杂晕孕进行详细分析遥 在 猿圆 个非同
义突变中袁有 愿 个属于常见 杂晕孕泽遥 其中袁有 源袁 猿袁员
个分别位于密码子的第 员袁 圆袁猿 个核苷酸位置上遥
如袁在编码区的第 愿怨圆 及第 员园怨远 位置上均发生了
第 员 位密码子的突变袁分别由原来的密码子 郧悦粤
与 悦悦栽 突变成新的密码子 粤悦粤 与 栽悦栽袁从而分别
导致其编码的氨基酸由原来的丙氨酸渊粤造葬冤与脯
氨酸渊 孕则燥冤突变成苏氨酸渊 栽澡则冤与丝氨酸渊 杂藻则冤遥
在编码区中袁同义突变与非同义突变的核苷酸多
样性分别为 仔泽赠灶 越 园郾 园员源 员远袁仔灶燥灶泽赠灶 越 园郾 园园猿 苑源袁非
同义突变与同义突变的比率为 园郾 员猿圆遥 因此袁对于
孕泽匀泽枣粤员凿基因袁由其编码区内部发生的非同义突
变与同义突变的比率 园郾 员猿圆 约 员袁显示了在小叶杨
物种演化过程中袁是纯化选择袁而不是自然选择对
孕泽匀泽枣粤员凿基因内同义 杂晕孕位点起了主要的进化驱
动力遥
表 猿摇 孕泽匀泽枣粤员凿编码区内 杂晕孕的突变类型
栽葬遭援 猿摇 酝怎贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻泽 燥枣 杂晕孕泽 造燥糟葬贼藻凿 蚤灶 糟燥凿蚤灶早 则藻早蚤燥灶泽 蚤灶 孕泽匀泽枣粤员凿
基因郧藻灶藻 同义突变杂赠灶燥灶赠皂燥怎泽 皂怎贼葬贼蚤燥灶
非同义突变晕燥灶鄄泽赠灶燥灶赠皂燥怎泽 皂怎贼葬贼蚤燥灶
错义突变酝蚤泽泽藻灶泽藻 皂怎贼葬贼蚤燥灶 无义突变晕燥灶泽藻灶泽藻 皂怎贼葬贼蚤燥灶
非同义突变 辕
同义突变晕燥灶鄄泽赠灶燥灶赠皂燥怎泽 皂怎贼葬贼蚤燥灶 辕泽赠灶燥灶赠皂燥怎泽 皂怎贼葬贼蚤燥灶
杂晕孕 数量渊个冤 晕怎皂遭藻则 猿苑 猿员 员 园郾 愿远缘
杂晕孕多样性 阅蚤增藻则泽蚤贼赠 渊仔栽冤 园郾 园员源 员远 园郾 园园猿 远圆 园郾 园园园 员员苑 园郾 员猿圆
愿愿
摇 第 苑 期 赵摇 杏等院 杨树热激转录因子 匀泽枣粤员凿的克隆尧表达及单核苷酸多态性分析
摇 摇 为了分析小叶杨 孕泽匀泽枣粤员凿 基因内核苷酸突变
的替代类型袁对检测到的 圆园苑 个 杂晕孕泽进行了变异类
型统计渊表 源冤遥 由表 源 可见院 在这些 杂晕孕泽 中袁有
员缘猿 个属于转换类型袁分别包含 苑猿 个 郧圳粤和 愿园 个
悦圳栽遥 对于颠换替代类型袁共检测到 缘源 个袁分别包
括 怨 个 悦圳粤尧员员 个 郧圳栽尧圆远 个 粤圳栽和 愿 个 悦圳郧遥
因此袁转换 辕颠换为 圆郾 愿猿 跃 圆郾 园袁造成这一结果可能
是袁杂晕孕 在 悦郧 序列上出现最为频繁袁而且多是
悦寅栽袁原因是 悦郧中 悦即胞嘧啶常为甲基化地尧自发
地脱氨后即成为胸腺嘧啶渊杂怎澡葬 藻贼 葬造援袁 圆园园缘冤遥
表 源摇 毛白杨 孕泽匀泽枣粤员凿基因内部 杂晕孕的变异类型
栽葬遭援 源摇 栽澡藻 泽怎遭泽贼蚤贼怎贼蚤燥灶 贼赠责藻 燥枣 杂晕孕泽 枣燥则 孕泽匀泽枣粤员凿
基因郧藻灶藻 数量匝怎葬灶贼蚤贼赠
替代类型 杂怎遭泽贼蚤贼怎贼蚤燥灶 贼赠责藻
转换 栽则葬灶泽蚤贼蚤燥灶泽 颠换 栽则葬灶泽增藻则泽蚤燥灶泽
粤圳郧 栽圳悦 粤圳悦 栽圳郧 粤圳栽 郧圳悦
孕泽匀泽枣粤员凿 圆园苑 苑猿 愿园 怨 员员 圆远 愿
圆郾 缘摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因内 杂晕孕泽的单体型和 蕴阅分析
在人类遗传学中袁对控制疾病性状候选基因内
杂晕孕的 蕴阅作图主要利用的是群体中罕见 杂晕孕位点
渊杂怎澡葬 藻贼 葬造援袁 圆园园缘冤袁与此不同袁在树木中则应该选用
常见 杂晕孕位点开展联合遗传学研究遥 为了提高基
于候选基因内 杂晕孕 的连锁不平衡作图的效率就需
要获知候选基因内 杂晕孕 的单体型遥 为此袁作者选取
了 孕泽匀泽枣粤员凿 基因内检测到的 源愿 个常见 杂晕孕泽袁并利
用 阅灶葬杂孕源郾 缘园郾 苑 软件中的 匀葬责 程序对这些位点进
行了单体型分析渊图 苑冤遥 由图 苑 可见院 孕泽匀泽枣粤员凿 内
的 源愿 个 杂晕孕泽在小叶杨自然群体中组成了 圆员 种单
体型袁单体型的多样性为 园郾 怨源苑 远袁其中 匀葬责员袁 匀葬责圆
和 匀葬责猿 分别由 缘 个特异的 杂晕孕泽 组成袁而单体型
匀葬责缘袁 匀葬责苑 和 匀葬责员缘 则分别由 圆 个特异的 杂晕孕泽组
成袁其余单体型均有单个特异的 杂晕孕 组成渊图 苑冤遥
该结果建议应选取前 猿 种单体型进一步在群体中对
每一单株开展 杂晕孕分型袁为小叶杨 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的
连锁不平衡作图提供理想的 杂晕孕基因型数据遥
图 苑摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因内常见 杂晕孕的单体型分布模式
云蚤早援 苑摇 孕葬贼贼藻则灶泽 燥枣 糟燥皂皂燥灶 杂晕孕 遭葬泽藻凿 澡葬责造燥贼赠责藻 蚤灶 孕泽匀泽枣粤员凿
为了理解 孕泽匀泽枣粤员凿 基因内 杂晕孕 位点间在小叶
杨自然群体内 猿远 株基因型个体间 蕴阅 的延伸长度
及程度袁利用 阅灶葬杂孕源郾 缘园郾 苑 软件中的 蕴阅 程序分析
了该基因内 杂晕孕泽的 蕴阅水平渊图 愿冤遥 由图 愿 可见院
对于小叶杨 孕泽匀泽枣粤员凿基因袁在 猿远 株基因型个体中袁
随着 孕泽匀泽枣粤员凿 基因核苷酸序列长度的增加袁杂晕孕泽
图 愿摇 孕泽匀泽枣粤员凿基因内 杂晕孕泽的连锁不平衡
云蚤早援 愿摇 蕴蚤灶噪葬早藻 凿蚤泽藻择怎蚤造蚤遭则蚤怎皂 渊蕴阅冤 燥枣 杂晕孕泽 蚤灶 孕泽匀泽枣粤员凿
的连锁不平衡程度逐渐消弱袁当长度达 员 园园园 遭责时袁
即 砸圆 约 园郾 圆袁连锁不平衡迅速消失遥 这一结果表明院
在小叶杨中袁杂晕孕 的连锁不平衡在候选基因内部就
已衰退遥 这与在人类尧拟南芥和大麦 渊 匀燥则凿藻怎皂
增怎造早葬则藻冤中 蕴阅 的延伸长度相差很大袁如 蕴阅 在人类
中可从 缘 噪遭 延伸到 缘园园 噪遭 这样一个大的范围袁这
使得在人类中进行全基因组范围的 蕴阅 作图是可行
的渊砸藻蚤糟澡 藻贼 葬造援袁 圆园园员冤遥 然而袁在植物中 蕴阅 的延伸
范围变异很大袁一般来说袁在自交物种如在拟南芥中
可延伸至 圆缘园 噪遭渊晕燥则凿遭燥则早 藻贼 葬造援袁 圆园园圆冤遥 相反袁在
异交物种如玉米渊在藻葬 皂葬赠泽冤中 蕴阅延伸仅在 员 噪遭之
内就已消失渊砸藻皂蚤灶早贼燥灶 藻贼 葬造援袁 圆园园员冤遥 一般认为袁交
配系统尧强的方向性选择和群体的进化史可严重影
响 蕴阅在目标物种中的延伸长度渊晕葬糟澡皂葬灶袁 圆园园圆冤遥
因此袁从上述研究结果可知袁对于异交物种小叶杨来
说袁基于候选基因内 杂晕孕 的连锁不平衡作图是可
行的遥
怨愿
林 业 科 学 源苑 卷摇
猿摇 结论
员冤 以小叶杨为模式袁首次由抗逆林木中分离获
得一 匀泽枣粤员凿型基因袁推导的蛋白质一级结构在双子
叶植物与单子叶植物中具有较高的保守性袁如含有
匀泽枣 阅晕粤结合结构域尧寡聚化结构域尧核输入信号与
核输出信号袁及 粤匀粤 激活结构域等典型植物 匀泽枣粤员
所具有的一切保守结构域遥
圆冤 孕泽匀泽枣粤员凿 基因的组织器官及调控表达分析
表明袁该基因在杨树成熟叶片与根部组织中表达丰
度最高袁且具有发育阶段特异性表达曰 在逆境包括
高温尧干旱及高盐条件下袁孕泽匀泽枣粤员凿基因在转录水平
上均有不同程度的上调表达袁表达量分别是对照的
员郾 愿 耀 猿郾 怨 倍袁其中对干旱胁迫的响应最为明显遥 植
物激素诱导表达显示袁外源激素如 粤月粤 及 郧粤猿 的
施加显著提高了 孕泽匀泽枣粤员凿基因的表达曰 蔗糖与葡萄
糖信号均能诱导 孕泽匀泽枣粤员凿基因的上调表达袁表达量
是对照的 员郾 苑 倍遥
猿冤 在小叶杨自然群体内袁孕泽匀泽枣粤员凿 基因内存在
丰富的 杂晕孕 变异袁多样性水平 仔 高达 园郾 园园苑 苑圆袁
杂晕孕频率为 员 辕 员远 遭责曰 对于编码区域袁在小叶杨自然
群体物种演化过程中袁纯化选择是该基因内同义
杂晕孕位点主要进化驱动力曰 对该基因内 杂晕孕泽 位点
进行的连锁不平衡分析表明袁随着核苷酸序列长度
的增加袁杂晕孕泽 的连锁不平衡在基因内部就迅速衰
退袁因此袁在小叶杨中袁基于候选基因的连锁不平衡
作图是可行的遥
参 考 文 献
悦造燥泽 允袁 宰藻泽贼憎燥燥凿 允 栽袁 月藻糟噪藻则 孕 月袁 藻贼 葬造援 员怨怨园援 酝燥造藻糟怎造葬则 糟造燥灶蚤灶早 葬灶凿
藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 燥枣 葬 澡藻曾葬皂藻则蚤糟 阅则燥泽燥责澡蚤造葬 澡藻葬贼 泽澡燥糟噪 枣葬糟贼燥则 泽怎遭躁藻糟贼 贼燥
灶藻早葬贼蚤增藻 则藻早怎造葬贼蚤燥灶援 悦藻造造袁 远猿渊缘冤院 员园愿缘 原 员园怨苑援
郧怎燥 允蚤灶早噪葬灶早袁 宰怎 允蚤葬灶袁 允蚤 匝蚤葬灶袁 藻贼 葬造援 圆园园愿援 郧藻灶燥皂藻鄄憎蚤凿藻 葬灶葬造赠泽蚤泽 燥枣
澡藻葬贼 泽澡燥糟噪 贼则葬灶泽糟则蚤责贼蚤燥灶 枣葬糟贼燥则 枣葬皂蚤造蚤藻泽 蚤灶 则蚤糟藻 葬灶凿 粤则葬遭蚤凿燥责泽蚤泽援 允
郧藻灶藻贼 郧藻灶燥皂蚤糟泽袁 猿缘渊圆冤院 员园缘 原 员员愿援
匀葬则贼造 云 哉袁 匀葬赠藻则鄄匀葬则贼造 酝援 圆园园圆援 酝燥造藻糟怎造葬则 糟澡葬责藻则燥灶藻泽 蚤灶 贼澡藻 糟赠贼燥泽燥造院
枣则燥皂 灶葬泽糟藻灶贼 糟澡葬蚤灶 贼燥 枣燥造凿藻凿 责则燥贼藻蚤灶援 杂糟蚤藻灶糟藻袁
圆怨缘渊缘缘远员冤院 员愿缘圆 原 员愿缘愿援
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