4.3.1 美国白蜡分子生物学特征

更新于 2026年10月10日 版权声明
4.3.1 美国白蜡分子生物学特征

4.3.1.1 抗寒基因的分离

根据已有抗寒相关基因及其转录因子的相关信息,利用Genbank和EST库查询的序列设计抗SAD基因和CBF基因简并性引物,分离鉴定SAD基因和CBF基因部分片段,根据已获得序列设计特异性引物,然后利用RACE(rapid amplification of cDNA ends)方法获得基因的全长序列,比较基因结构并进行系统进化分析。利用Primer Premier 5软件进行引物设计,DNAman5.2.2和CLUSTAL W 1.81软件进行序列分析,PredictProtein和SWISS-MODEL进行蛋白质二、三级结构预测,MEGA 3.1生成进化树。

4.3.1.2 基因表达水平检测

根据已知的SAD基因和CBF基因及本研究所获得的SAD基因和CBF基因序列设计引物,利用半定量PCR或实时荧光定量PCR技术对不同温度梯度下或不同部位的SAD基因和CBF基因的表达规律进行分析。

4.3.1.3 基因及氨基酸序列获取

利用RT-PCR技术和cDNA末端快速扩增技术获得了SAD基因及CBF基因的全长序列,并推断出其氨基酸序列。分别见图4-13、图4-14。

4.3.1.4 FaSAD基因及FaCBF基因Blastn结果

对克隆出的SAD基因全序列进行分析,通过在Genbank和EST库中进行Blast比对发现(图4-15),所有序列均与来源于麻疯树、毛果杨、油樟、橄榄等林木的相应SAD基因具有一定相似性,同时存在一定的差异。通过进一步的比对,发现克隆出的SAD基因与已知其他物种的SAD基因氨基酸序列相比,具有典型的结构特征,所有的SAD基因氨基酸都含有2个独立的SAD基因结构域和类铁蛋白结构域的保守区。故初步确定为新型SAD基因,将其命名为FaSAD。

图示

图4-13 FaSAD基因全长序列1643bp

图示

图4-14 FaCBF基因全长序列917bp

对所克隆出的CBF基因进行全序列分析,通过在GenBank和EST库中进行Blast发现(图4-16),与来源于毛果杨、桉树等林木的相应基因具有一定相似性,同时也存在一定的结构差异。进一步的分析发现具有典型的ACT-UUR-ACR-like功能域。故初步确定为新型CBF基因,将其命名为FaCBF。

图示

图4-15 SAD基因全序列Blast比对

图示

图4-16 CBF基因全序列Blast比对

4.3.1.5 FaSAD基因和FaCBF基因半定量PCR及实时荧光定量PCR表达分析

不同白蜡苗木部位FaSAD基因半定量表达结果如图4-17所示,从图4-17中可以看出FaSAD基因在茎中的表达量最高,其次是根和种子,在叶片中表达量最低。美国白蜡苗木不同冷诱导时间FaCBF基因实时荧光定量表达分析如图4-18所示,从图4-18中可以看出,随着冷处理时间的增加,FaCBF基因表达量逐渐增加,在12 h时FaCBF的表达量最高,之后随着冷处理时间的增加呈递减趋势。

图示(https://www.daowen.com)

图4-17 不同部位FaSAD基因半定量表达结果M:Marker;1:种子;2:叶片;3:干;4:根

图示

图4-18 不同冷诱导时间FaCBF基因实时荧光定量表达分析

4.3.1.6 根据FaSAD基因序列推导出的氨基酸序列

图示

图4-19 FaSAD基因序列推导出的氨基酸序列

4.3.1.7 与其他已知SAD基因氨基酸序列比对

美国白蜡的FaSAD基因氨基酸序列与其他已知SAD基因氨基酸序列比对见图4-20所示,其中硬脂酰基脱氢酶区域和类铁蛋白家族区域分别用实线和虚线标出。

图示

图4-20 与其他已知SAD基因氨基酸序列比对

4.3.1.8 所有物种中基于氨基酸序列排布的进化关系

图示

图4-21 氨基酸序列排布的进化关系

4.3.1.9 林木中基于氨基酸序列排布的进化关系

图示

图4-22 林木中基于氨基酸序列排布的进化关系

4.3.1.10 FaSAD基因蛋白质三级结构预测

图示

图4-23 FaSAD基因蛋白质三级结构预测

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