中山杉407ThP5CS和Thδ-OAT的克隆及干旱胁迫下的表达分析

[目的] 探究中山杉407（Taxodium mucronatum ♀×T.distichum ♂）（T.hybrid ‘Zhongshanshan 407’）的ThP5CS和Thδ-OAT基因与植物耐旱性的关系，为落羽杉属植物抗性育种提供新的基因资源。[方法] 利用RACE技术从中山杉407中分别克隆ThP5CS和Thδ-OAT基因cDNA全长，通过生物信息学手段分析预测其编码蛋白的结构和功能。基于干旱-复水试验，采用半定量和实时荧光定量技术研究中山杉407 ThP5CS和Thδ-OAT的表达特性。[结果] 从中山杉407中克隆了编码P5CS和δ-OAT蛋白的基因，分别命名为ThP5CS和Thδ-OAT，其中，Thδ-OAT包含1个长度为1 494 bp的ORF，编码497个氨基酸，与樟子松（Pinus sylvestris L.）δ-OAT蛋白的序列相似性高达92%；ThP5CS包含1个长度为1 545 bp的ORF，编码514个氨基酸，与花烛属植物（Anthurium amnicola） P5CS蛋白的序列相似性为87%。半定量与定量PCR结果一致，在自然干旱和复水环境下，ThP5CS在中山杉407及其父本落羽杉（T.distichum）、母本墨杉（T.mucronatum）中均表现为先上调再下调的趋势，而Thδ-OAT在中山杉407及其父母本中相对表达量则存在差异。[结论] 干旱胁迫下，Thδ-OAT和ThP5CS基因的正反方向调节是中山杉407及其亲本在干旱胁迫与恢复状态下控制脯氨酸水平的关键机制，其中，ThP5CS在中山杉407及其亲本脯氨酸的合成过程中起重要作用