【摘 要】
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ABC转运蛋白是一类通过结合并水解ATP释放能量实现底物的跨膜运输的转运蛋白,是现存生物体中发现的最大的蛋白质家族之一。在此之前,已在多个物种中鉴定出该蛋白家族基因在提高植物重金属耐性方面有重要作用。本研究基于八仙花铝处理下的转录组数据,旨在确定八仙花ABC转运蛋白家族中外源铝响应基因。通过生物信息学分析,在八仙花中筛选出48个ABC转运蛋白基因,分属于7个亚家族（ABCA～ABCG）。该转运蛋白
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ABC转运蛋白是一类通过结合并水解ATP释放能量实现底物的跨膜运输的转运蛋白,是现存生物体中发现的最大的蛋白质家族之一。在此之前,已在多个物种中鉴定出该蛋白家族基因在提高植物重金属耐性方面有重要作用。本研究基于八仙花铝处理下的转录组数据,旨在确定八仙花ABC转运蛋白家族中外源铝响应基因。通过生物信息学分析,在八仙花中筛选出48个ABC转运蛋白基因,分属于7个亚家族（ABCA～ABCG）。该转运蛋白家族拥有保守的核苷酸结合区域（NBDs）和不保守的跨膜片段（TMDs）,且不同亚家族具有特异的保守基序（motif）。亚细胞定位预测分析结果显示,50%的八仙花ABC转运蛋白基因位于质膜,其他位于叶绿体、线粒体、细胞质及细胞核上,且伴随着亚家族特异性。此外,铝胁迫前后的表达模式分析表明6个基因上调表达,其中HmABCA1,HmABCC1,HmABCC6,HmABCC14和HmABCD1在根部上调表达,HmABCG1在叶部上调表达,推测这6个基因与八仙花耐铝性有关。基于上述结果,采用实时荧光定量PCR的方法检测6个基因在铝胁迫前和铝胁迫4小时后根和叶的表达量变化。HmABCA1,HmABCC1,HmABCC14,HmABCD1和HmABCG1在根和叶中均发生上调表达,HmABCC1是上调表达最显著的基因;而HmABCC6基因在叶片中上调却在根部下降。本研究筛选出了八仙花ABC转运蛋白,并初步探明6个ABC转运蛋白基因在外源铝胁迫后的表达趋势,这为八仙花铝胁迫响应基因的鉴定和植物铝富集机理的研究奠定了基础。
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