胡蘿卜肉桂醇脫氫酶基因的克隆及其對非生物脅迫的響應(yīng)

劉堰珺，馬　靜，王廣龍，黃　蔚，王　楓，熊愛生

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胡蘿卜肉桂醇脫氫酶基因的克隆及其對非生物脅迫的響應(yīng)

劉堰珺，馬靜，王廣龍，黃蔚，王楓，熊愛生*

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，園藝學(xué)院，農(nóng)業(yè)部華東地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京210095)

該實(shí)驗(yàn)采用RT-PCR技術(shù)，從胡蘿卜‘黑田五寸’中克隆獲得了編碼肉桂醇脫氫酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenase, CAD)的基因DcCAD。DcCAD序列長1 074 bp，編碼357個(gè)氨基酸。親水/疏水性分析表明，DcCAD屬于親水性蛋白。系統(tǒng)進(jìn)化分析顯示，DcCAD與番茄CAD(XP_010314515.1)親緣關(guān)系最近。熒光定量PCR結(jié)果顯示，DcCAD基因在胡蘿卜根、葉片和葉柄中的表達(dá)量差異顯著，其相對表達(dá)量為葉片>根>葉柄。DcCAD基因?qū)Ω邷?38 ℃)、低溫(4 ℃)、干旱(20% PEG)和鹽(0.2 mol·L-1NaCl)脅迫均有響應(yīng)，尤其對高溫脅迫和低溫脅迫響應(yīng)明顯，而且高溫處理后1 h和低溫處理后2 h表達(dá)量最高。研究推測,DcCAD基因?qū)}卜抗逆性具有一定的作用。

肉桂醇脫氫酶；同源分析；非生物脅迫；表達(dá)分析；胡蘿卜

木質(zhì)素(lignin)主要分布于木質(zhì)化的次生細(xì)胞壁中，它為植物細(xì)胞壁提供了必要的強(qiáng)度、疏水性以及對外界惡劣環(huán)境的抗性[1-3]。木質(zhì)素的生物合成是一個(gè)由多種酶參與的復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，肉桂醇脫氫酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase, CAD)作為其中的關(guān)鍵酶，人們在很早之前就開始對其進(jìn)行研究[4]。國內(nèi)外已對植物中肉桂醇脫氫酶的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、相應(yīng)的功能以及轉(zhuǎn)基因方面進(jìn)行了一些研究[5]。

由于肉桂醇脫氫酶對木質(zhì)素單體的生物合成起著重要的作用，目前，已有多個(gè)編碼肉桂醇脫氫酶的基因從不同植……