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森林资源可持续经营是实现林业可持续发展的基本途径和准则,同时也是森林资源经营与管理的最终目的。提高森林抗性品种资源的开发与研究,是实现林业可持续发展的重要方向和突破点,同时也是实现森林资源经营与管理的重要举措。木豆是世界上唯一的木本可食用豆类作物,是中国南方地区重要的粮食作物之一,也是当前森林资源可持续发展尤为重要的植物资源。然而木豆生长长期暴露在炎热干旱的环境下,同时遭受酸性及重金属土壤环境的侵蚀,不仅严重影响了木豆的产量和品质,还影响了木豆在保持水土等方面的生态价值。ABCG转运蛋白(ABC转运蛋白G组蛋白,ATP-binding cassette transporters subfamily G)是植物体内广泛存在的一类蛋白家族,在植物外排重金属离子,抵御干旱胁迫等的生理过程中具有重要作用。因此,本文对木豆中的ABCG转运蛋白进行了科学的鉴定,初步挖掘和探讨ABCG转运蛋白在木豆抵御非生物胁迫中的重要作用,以推动木豆抗性品种的研究和培育,促进森林资源的可持续发展。本文主要结论如下:1、木豆ABCG转运蛋白的鉴定和结构分析。本文在木豆全基因组中共鉴定到51个ABCG转运蛋白;染色体定位分析显示,木豆ABCG基因位于除7号染色体外的其他染色体上,并存在串联重复现象;系统发育分析显示ABCG转运蛋白进化高度保守,但又分为PDR转运蛋白(Pleiotropic drug resistance)和WBC转运蛋白(White brown complex)两个亚组。蛋白质基本理化性质和结构功能分析显示,木豆ABCG转运蛋白结构域高度保守,但是两个亚组在结构上存在明显差异,WBC转运蛋白存在一个跨膜结构域和一个核苷酸结合结构域,而PDR转运蛋白存在两个跨膜结构域和两个核苷酸结合结构域。2、木豆ABCG转运蛋白基因的表达分析。本文分析了木豆ABCG基因的基因结构和上游调控元件,发现存在较多的外显子结构和上游逆境响应调控元件,这将显著影响ABCG基因在响应外界环境变化的表达情况。木豆ABCG基因主要在根和叶中高表达,这进一步说明对于ABCG转运蛋白在根和叶片对木豆抗逆发挥作用。在模拟的非生物胁迫中,ABCG转运蛋白基因具有明显的表达差异:Cc ABCG28响应低温胁迫,Cc ABCG19响应干旱和铝胁迫,Cc ABCG7则在高温胁迫下显著上调。综上所述,本文鉴定了木豆中的ABCG转运蛋白,初步分析了ABCG转运蛋白的基本理化性质和结构功能,并进一步分析了木豆ABCG基因在模拟的非生物胁迫下的表达情况。这些研究成果证实了木豆ABCG转运蛋白在抵御非生物胁迫的重要意义,拓宽了木豆在抗逆分子机制中的相关基因的研究,为培育优良木豆品种奠定了基础,为推动森林资源可持续发展提供了新选择。