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薏苡(Coix lacryma jobi L.)为禾本科C4植物,起源于东南亚的热带和亚热带地区,是古老的粮药兼用作物,具有较高的营养和医学价值,在中国至少有6000-10000年的栽培历史,同时具有耐涝、耐盐、耐旱等多抗性.我们以薏苡为材料,克隆丙酮酸脱羧酶基因(pyruvate decarboxylasel,PDC1)序列,应用RT-PCR分析基因对淹水表达的响应.根据玉米、水稻PDC1蛋白保守序列和甘蔗PDC片段设计两对简并引物,分别从薏苡cDNA中克隆出长度为471bp和972bp的两个片段;运用RACE技术克隆了薏苡PDC1 3端编码序列,测序后对序列进行整合,通过分析重叠区的摇摆碱基密码子使用的偏好性(http://www.kazusa.or.jp/codon/),确定蛋白序列编码.整合后的核酸序列序列长度为1398bp,与甘蔗PDC片段和玉米PDC3相似度为97%,与玉米和籼稻PDC2相似度分别为95%和91%;蛋白质序列与玉米PDC3相似度最高为97%,与籼稻和粳稻PDC2蛋白相似度为96%.RACE5端上游序列克隆,获得了152bp片段,在线比对发现从薏苡中克隆的序列与玉米(Zay mays)、水稻(Oryza sativa japonica Group)的PDC基因家族的基因序列最大相似度均超过88%以上(http://olast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi). 蛋白序列在线比对BiastP(http://www.expasy.org/cgi-bin/dna_aa)结果显示:与大麦、玉米PDC3和水稻PDC2相似度最高,分别为98%,96%和96%,与玉米和水稻其它PDC蛋白相似度也在80%以上.将克隆薏苡PDC1 5端编码序列的部分与前述片段整合成1507bp序列.用ClustalX软件将薏苡PDC1序列及其蛋白质序列与水稻、玉米、甘蔗、稗和拟南芥PDC家族共15个基因的核酸和蛋白序列分别进行比对,并采用邻接法(NJ),运用Mega4.0软件构建了进化树,初步确认我们克隆的薏苡PDC1与甘蔗PDC片段、玉米PDC3三者间都有很高的亲缘性,暗示我们初步获得了薏苡PDC1序列,进一步将通过两端特异引物,扩增全长cDNA序列进行验证.此外,我们采用半定量RT-PCR技术,以18sRNA为内参,初步研究了薏苡根和叶在淹水胁迫下的表达特点.结果表明:薏苡经淹水处理后,根和叶中PDC1的表达量在0-24h呈上升趋势,并达到最高值,24h后下降.