【摘要】：甜菜堿作為植物體內(nèi)一種重要的滲透調(diào)節(jié)物,對調(diào)節(jié)逆境下植物細胞的滲透壓起著十分重要的作用,而甜菜堿醛脫氫酶(BADH)在植物甜菜堿合成過程中起了關(guān)鍵的催化作用。本研究中,通過分析西瓜BADH基因的結(jié)構(gòu)和功能,結(jié)果表明:ClBADH基因啟動子區(qū)結(jié)構(gòu)中含有15個外顯子和14個內(nèi)含子,其含有包括乙烯響應元件在內(nèi)的20多種順式響應元件;ClBADH基因編碼的蛋白含有503個氨基酸,該蛋白分子量約為54.5 kD;蛋白亞細胞定位預測顯示其可能定位在細胞質(zhì)中,具有氧化還原酶活性。通過對系統(tǒng)進化樹的分析發(fā)現(xiàn)西瓜在同源關(guān)系上與同科的黃瓜和甜瓜更近,而與藜科的甜菜的同源關(guān)系相對較遠。此外,以茉莉酸甲酯和乙烯兩種物質(zhì)模擬逆境信號處理西瓜細胞,發(fā)現(xiàn)兩種信號物質(zhì)誘導后,西瓜ClBADH基因的表達量均有上調(diào)的趨勢,但其上調(diào)的速度和幅度卻存在明顯的差異。本研究為通過逆境信號誘導提高西瓜抗逆性提供參考,也為利用基因工程技術(shù)提高西瓜抗逆性提供支持。
[Abstract]:Betaine, as an important osmotic regulator in plants, plays a very important role in regulating the osmotic pressure of plant cells under stress, and betaine aldehyde dehydrogenase (BADH) plays a key catalytic role in the synthesis of plant betaine. In this study, the structure and function of watermelon BADH gene were analyzed. The results showed that there were 15 exons and 14 introns in the promoter region of ClBADH gene, and it contained more than 20 kinds of cis-response elements, including ethylene response elements. The protein encoded by ClBADH gene contains 503 amino acids. The molecular weight of the protein is about 54.5 kD; protein subcellular localization prediction shows that it may be located in the cytoplasm and has redox enzyme activity. Through the analysis of phylogenetic tree, it was found that watermelon was closer to cucumber and muskmelon of the same family in homology relationship, but relatively far from sugar beet of Chenopodiaceae. In addition, methyl jasmonate and ethylene were used to simulate stress signal processing of watermelon cells. It was found that the expression of ClBADH gene in watermelon was up-regulated after induction of the two signal substances, but the speed and amplitude of upregulation were significantly different. This study provides a reference for improving the stress resistance of watermelon by stress signal induction, and also provides support for the use of genetic engineering technology to improve the stress resistance of watermelon.
【作者單位】： 海南省熱帶生物資源可持續(xù)利用重點實驗室(省部共建國家重點實驗室培育基地)海南大學熱帶農(nóng)林學院;中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點開放實驗室;
【基金】：海南省自然科學基金項目(20153059) 海南大學中西部計劃學科建設(shè)項目(ZXBJH-XK008) 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院基本科研業(yè)務費專項基金(1630052016006)共同資助
【分類號】：Q943.2;S651

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本文編號：2476781