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大蒜芥(Sisybrium altissimum L.)是新疆荒漠盐碱特殊条件下生长的与抗逆相关的短命植物,由于特殊的地域局限性,长期适应恶劣环境使自身具有一定的抗旱性,应用基因工程的方法研究其抗旱机制,有助于改良作物抗逆性,是解决干旱等非生物逆境胁迫影响部分植物及农作物的生长发育因素的有效途径之一。本研究通过对抗旱相关基因进行克隆与表达调控分析,将为其功能分析和分子育种奠定基础。 (1)利用RACE结合RT-PCR技术,分别克隆了大蒜芥的SaP5CS和SaPOD基因,通过DNA测序及使用NCBI上的BLUST比对程序对这两个基因的cDNA全长序列进行了在线分析验证。 (2)从核酸和蛋白质对大蒜芥SaP5CS和SaPOD基因序列的理化特征、结构、功能和进化等生物信息分析,预测基因的相关性质功能。分析表明,SaPOD蛋白含有一个plant-peroxidase-like superfamily保守区,在22-23位点之间存在信号肽;SaP5CS蛋白在186-199位点存在跨膜结构,分别属于氨基酸激酶(AKK)和醛脱氢酶(ALDH-SF)超基因家族中的一个成员。 (3)采用实时荧光定量PCR对大蒜芥干旱胁迫下SaP5CS和SaPOD基因的表达分析,结果分析表明基因与抗旱性相关均受干旱胁迫诱导,大蒜芥的根和叶器官在分别在0-24 h25% PEG胁迫下,SaP5CS和SaPOD基因表达均上调,其中在根器官中基因上调表达较显著,SaP5CS基因在12h和SaPOD基因在24 h相对表达量分别为0h的31.41倍和30倍。 (4)大蒜芥pCAMBIA3301-SaP5CS植物表达载体的构建为SaP5CS基因功能的进一步验证奠定基础。