摘要
外界逆境胁迫会使得植物体内会产生大量活性氧而植物本身的代谢也会产生大量的活性氧,如果植物体内的活性氧不能及时清除,将会严重毒害植物的生长和发育。我国是桑树的起源中心,其中不少资源都具有果用价值、药用价值、经济价值等。因而,开展桑树氧化酶基因和过氧化物酶基因克隆、功能验证及分析,不仅可以使桑树氧化酶基因和过氧化物酶基因在分子水平被我们认识到其在桑树不同条件下的表达调控情况,认识到桑树贝壳杉烯氧化酶、桑树过氧化物酶12以及桑树伯胺氧化酶在桑树中的作用和功能;而且为以后能够获得抵抗外界不良环境的桑树品种以及获得高产量高优质的桑树资源打下基础。 1、桑树贝壳杉烯氧化酶基因克隆研究和对它们的表达分析及序列分析 通过桑树cDNA文库以及软件的应用和各种实验技术,本文首次获得了1838 bp的片段的桑树贝壳杉烯氧化酶基因并命名为 MmKO,含有开放读码框长为1551 bp,编码516个氨基酸的蛋白,预测桑树贝壳杉烯氧化酶的蛋白质分子质量为58.563kD,等电点为7.917。属于p450超级家族。并与其他物种编码贝壳杉烯氧化酶的氨基酸进行同源性比对和其他物种的贝壳杉烯氧化酶的基因序列进行进化树分析。定量PCR结果表明,与正常生长环境相比,MmKO基因在干旱、盐、ABA、SA四种非生物环境胁迫条件下,其表达调控水平都在不同时间点上会有上调的变动趋势。 2、桑树过氧化物酶12基因的克隆、序列分析及诱导表达分析 通过桑树 cDNA文库以及软件的应用和各种实验技术,得到一段编码桑树过氧化物酶12(MmPOD12)基因的一段序列,获得含有完整开放阅读框的cDNA长1482 bp,1个完整的开放阅读框序列长度为789 bp,编码对应的氨基酸残基个数为350个。预测其桑树过氧化物酶12蛋白质分子质量为37.004 kD,等电点为7.044。属于过氧化物酶家族基因。在氨基酸的同源性比对中,MmPOD12基因在各物种间具有一定的保守性,也有差异性,和川桑保持比较接近的亲缘关系。荧光定量PCR:MmPOD12基因的表达水平在干旱、盐、ABA、SA胁迫条件下都会产生不同成都的调控变化。 3、桑树伯胺氧化酶2基因的克隆、序列分析及诱导表达分析 通过已构建的桑树幼叶 cDNA文库以及软件的应用和各种实验技术,获得的桑树伯胺氧化酶2含有完整开放阅读框的cDNA长2597bp,含有的开放阅读框序列比较完整并且长度为2364bp,编码氨基酸蛋白数量是787个。预测其桑树伯胺氧化酶2蛋白质分子质量为87.53 kD,等电点为6.545。属于铜胺氧化酶基因家族。利用同源性软件对桑树和其他物种PAO2基因编码的氨基酸进行比对和进化树的构建;通过荧光定量 PCR得到的结果显示,MmPAO2基因 mRNA的表达水平与正常生长环境相比,其在干旱、盐、ABA、SA四种非生物环境胁迫条件下会产生一些表达调控的变动趋势。