【摘 要】
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萱草（Hemerocallis fulva L.）是国际公认的三大宿根花卉之一,不仅可以作为观赏植物用于园林绿化及盆栽应用,而且具有较高的食用价值。乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogerase,ADH,EC1.1.1.1）基因家族成员在抵抗非生物胁迫过程中起着重要的作用,但是不同的基因家族成员功能不同。目前关于ADH基因家族的研究主要集中模式植物中,在观赏植物中研究甚少。本研究以二倍体萱
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萱草（Hemerocallis fulva L.）是国际公认的三大宿根花卉之一,不仅可以作为观赏植物用于园林绿化及盆栽应用,而且具有较高的食用价值。乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogerase,ADH,EC1.1.1.1）基因家族成员在抵抗非生物胁迫过程中起着重要的作用,但是不同的基因家族成员功能不同。目前关于ADH基因家族的研究主要集中模式植物中,在观赏植物中研究甚少。本研究以二倍体萱草‘秋红’为实验材料,海水处理持续72 h,分别于0、3、6、12、24、72 h取根部组织,根据其2代+3代转录组测序结果,筛选出ADH基因家族成员,通过生物信息学分析以及遗传转化等方法,研究HfADH基因的功能。本研究的主要结论如下:（1）根据海水胁迫下萱草‘秋红’2代+3代转录组测序结果,筛选出11个具有ADH典型结构特征的基因,推测这些基因可能在萱草抗逆性过程发挥重要作用。HfADH基因的编码蛋白序列含有氨基酸数目在125～380,相对分子质量大小介于13196.14～41091.28,理论等电点介于5.49～7.65,90.91%的编码蛋白呈弱酸性,大部分蛋白属于疏水蛋白。HfADH基因成员有着相似的Motif类型和数量,但成员间Motif模式也存在差异,Motif 4是HfADH基因保守结构域的特征保守基序,海水胁迫下HfADH的11个基因差异表达分析结果表明,萱草在受到海水胁迫的不同时间里根中有不同的基因表达,以此来调控根响应海水胁迫。（2）通过生物信息学分析的方法,对HfADH-01基因的氨基酸结构特征、理化性质和功能等进行预测和分析得出,HfADH-01基因编码的蛋白分子式为C1827H2884N490O542S22,分子量为41091.28,理论等电点为6.03;HfADH-01基因的编码蛋白可能不存在跨膜区域,氨基酸序列属于非分泌型亲水蛋白,具有较高的磷酸化修饰,HfADH-01基因蛋白质的二级结构主要结构元件为无规则卷曲,定位于细胞质的概率为65.2%。利用qRT-PCR技术检测海水胁迫对HfADH基因表达的影响,结果显示HfADH-01在受到海水胁迫时,其相对表达量呈现升高-降低-升高的趋势。由此可见,该基因对萱草抗逆性具有重要的调控作用。（3）通过RT-PCR,从秋红中克隆了HfADH-01基因的CDS全长（ORF全长为1143bp,编码氨基酸数量为380,Gen Bank登录号为ON060702）,构建了含有HfADH-01 cDNA的过表达载体pCAMBIA-HfADH01,通过农杆菌介导法浸染拟南芥（Arabidopsis thaliana）,筛选得到潮霉素抗性转基因拟南芥。本研究拟通过分析HfADH基因家族,筛选出关键成员基因进行相关实验探究,不仅为揭示萱草抗逆性调控机制提供宝贵的分子生物学资料,同时为如何在生产实践中对萱草的遗传育种提供了理论依据,具有重要的应用价值。
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