黑毛雪兔子(Saussurea inversa Raab-Straube)是一种典型的高山植物,具有发达的通气组织.该研究以黑毛雪兔子为材料,利用同源克隆和RACE技术克隆了通气组织形成相关基因(ShCTR1),并对其进行序列分析、系统进化分析、表达分析和亚细胞定位分析,以探讨该基因的功能及其与通气组织的关系.结果表明:(1)成功克隆获得ShCTR1基因cDNA全长为2 891 bp(NCBI登录号为:ON081649),包含2 550 bp的开放阅读框,编码849个氨基酸,理论等电点5.90,分子式C4066 H6417 N1159O1268S43,为疏水蛋白,无跨膜结构.(2)系统进化树分析显示,黑毛雪兔子ShCTR1与菜蓟(Cynara cardunculus L.)CcCTR1的氨基酸序列相似度最高;非编码区序列分析发现ShCTR1基因含有大量的光响应元件,表明ShCTR1基因可能参与对紫外胁迫的响应.(3)实时荧光定量分析显示,ShCTR1基因在根、茎和叶中均有表达,且在根中的表达量最高;在紫外、低温和低氧胁迫下,ShCTR1基因的表达量均上调,证明ShCTR1基因参与了对以上3种环境胁迫的响应.(4)亚细胞定位显示,ShCTR1主要分布于细胞核.研究推测,黑毛雪兔子ShCTR1基因可能在通气组织的形成以及对逆境胁迫的响应中具有重要作用.
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