橡胶树羟基腈水解酶基因的克隆、表达和基因家族分析
2016-07-09丁梅吴坤鑫谭德冠张家明
丁梅 吴坤鑫 谭德冠 张家明



摘 要 植物体内羟基腈水解酶(HNL)催化羟基腈类化合物水解,释放氢氰酸,抵御害虫和病原菌的侵害。橡胶树是产氰植物,生物信息学研究表明,橡胶树有6个HNL基因,在分子进化分析中与大戟科其他植物的HNL基因聚为一类,与十字花科等植物的HNL亲缘关系较远,说明大戟科HNL基因的重复发生在与十字花科等植物分化之后,大戟科植物通过HNL基因的重复强化对病虫害的防御作用。通过RT-PCR从橡胶树热研7-33-97品系中克隆了其中最重要的1个HNL蛋白编码基因HbHNL-1。该基因cDNA序列全长1 003 bp,阅读框771 bp,编码257个氨基酸,其编码蛋白分子量为29.2 ku,理论等电点为5.7。定量PCR分析表明,HbHNL-1在初生胶乳中的表达量是次生胶乳中的100多倍,在幼嫩叶片中的表达量为成熟叶片的8倍。说明橡胶树的幼嫩组织器官是HbHNL-1的重点防御部位。
关键词 巴西橡胶树;HbHNL-1;基因克隆;基因表达分析;基因家族
中图分类号 S794.1;Q78 文献标识码 A
橡胶树(Hevea brasiliensis Müll. Arg.)属大戟科橡胶属,是重要的热带经济作物。其合成的天然橡胶占全世界天然橡胶总产量的99%以上[1-2]。我国目前植胶面积已达113.3万hm2,年产干胶85万t,位于五大产胶国之列,同时我国又是天然橡胶的最大进口国,天然橡胶对外依存度已超过80%[3-4]。因此提高天然橡胶产量成为当前我国天然橡胶研究的重要课题。病虫害是影响橡胶树产量的主要因素之一。生氰反应是橡胶树和木薯等大戟科作物防御病虫害的重要机制[5]。据不完全统计,全球有3 000多种植物利用生氰作用抵御病虫侵害[6]。……
