淹水胁迫下‘中山杉406’ThPDC基因的克隆及功能分析

作者：裴笑笑; 宣磊^*; 华建峰; 殷云龙

来源：分子植物育种, 2022, 20(10): 3230-3238.

DOI：10.13271/j.mpb.020.003230

• 中山杉406
• ThPDC基因
• 亚细胞定位
• 表达

以落羽杉属杂交种-‘中山杉406’(Taxodium mucronatum♀×T. distichum♂)(Taxodium‘Zhongshanshan406’)为研究对象，通过RACE技术从‘中山杉406’中克隆出ThPDC基因的cDNA全长，并利用生物信息学手段分析其编码蛋白的结构和功能，进行蛋白序列同源性比对和系统发育进化树的构建；同时，采用PEG介导法进行亚细胞定位；通过RT-PCR技术，检测Th PDC基因在不同部位及不同程度淹水胁迫下的表达量。结果表明：ThPDC基因包含1个长度为1 812 bp的开放阅读框(open read frame, ORF)，编码603个氨基酸，并获得长度为3 927 bp的内含子；ThPDC与鹰嘴豆(Cicer arietinum)和蓝星睡莲(Nymphaea colorata)的PDC蛋白亲缘关系较近，同源性分别为79.93%和80.27%；亚细胞定位显示ThPDC所编码的蛋白质定位于细胞核、细胞膜和细胞质上；水淹胁迫下，Th PDC的相对表达量在根、茎、叶中均显著上升，全淹(TS)植株ThPDC的相对表达量明显高于半淹(HF)植株的表达量，且CK、HF和TS三组中，ThPDC2都在根中表达量最高。可见，ThPDC基因与‘中山杉406’耐淹性密切相关，该基因很有可能参与了‘中山杉406’水淹胁迫响应的调控，研究结果为进一步ThPDC启动子克隆和基因功能的研究提供科学参考。

• 单位
  南京中山植物园; 江苏省中国科学院植物研究所