杨海峰^* , 金娜 , 于兴旺 , 贺玉娇 , 李安玉 , 张鑫 , 刘振明

内蒙古农业大学林学院, 呼和浩特, 010018
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 14 篇   
收稿日期: 2020年03月15日    接受日期: 2020年03月20日    发表日期: 2021年08月09日

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类胡萝卜素裂解双加氧酶 7 (CCD7)、类胡萝卜素裂解双加氧酶 8 (CCD8)基因对于植物的侧枝及侧根生长有着重要的影响。本研究以沙柳为研究材料，克隆获得 CCD7、CCD8 基因序列，进行了生物信息学分析、组织表达特异性及预测分析，为沙柳 CCD7、CCD8 基因的功能研究及利用奠定基础，丰富了木本植物中CCD 基因家族的研究。根据拟南芥、黄瓜 CCD7、CCD8 同源基因序列，由数据库 Phytozome 11 获得红皮柳、毛果杨的同源序列，由沙柳中进行同源基因克隆。利用 ExPASy 数据库预测蛋白理化特性、氨基酸组成。利用cNLS mapper 在线预测蛋白核定位信号(NLS)。采用 T-COFFEE 和 MEGA 6.0 比对 SpsCCD7、SpsCCD8 氨基酸序列同源性和构建系统发育树。克隆获得的 CDS 长分别为 1 843、1 674 bp，由 614、557 个氨基酸残基构成，SpsCCD7、SpsCCD8 蛋白无跨膜结构和信号肽区域，其理论等电点(pI)及分子量分别为 7.55、6.10，69.299 5、61.981 5 kD，认定均为亲水性蛋白。系统进化树及氨基酸序列比对分析表明，SpsCCD7、SpsCCD8 与毛果杨和红皮柳亲缘关系最高，且 SpsCCD7、SpsCCD8 与毛果杨、红皮柳、水稻等植物的 CCD7、CCD8 基因之间具有三个 RPE65 基因家族的典型保守区域 Motif region，其隶属于 CCD 蛋白家族，但在序列末端也存在一定差异。在定量分析中，沙柳 SpsCCD7、SpsCCD8 基因在各组织(根, 花, 叶, 芽, 茎尖, 嫩茎)均有表达，SpsCCD7 基因在茎尖中表达量最高，SpsCCD8 基因在根中表达量最高。其组织特异性表达与其他木本植物存在一定差异，这种表达差异可能与沙柳本身为灌木木本植物相关。本研究克隆获得了沙柳 CCD7、CCD8 基因，隶属 CCD 基因家族，为进一步探索木本植物 CCD 基因家族对分枝的调控机理奠定了基础，为未来培育丛生枝较多、可增加地表郁闭度的生态应用型沙柳品系，奠定生物学研究基础。

沙柳(Salix psammophila)；基因克隆；序列分析；表达分析