阎俊卉 , 刘立 , 谢天 , 赵子贤 , 赵家惠 , 文锦芬^*

昆明理工大学建筑与城市规划学院, 昆明, 650500
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20卷, 第 5 篇   
收稿日期: 2021年02月14日    接受日期: 2021年03月04日    发表日期: 2023年02月27日

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为探究百合中脯氨酸生物合成途径中部分相关基因的功能及其对非生物胁迫的响应，以百合‘西伯利亚’作为试验材料，克隆了三个脯氨酸生物合成相关基因：Δ¹-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因(LiP5CS)、谷氨酸脱氢酶基因(LiGDH)和鸟氨酸氨基转移酶基因(LiOAT)，分析其蛋白特性，并测定百合不同组织、花蕾不同时期三个基因的相对表达量，以及失水和低温胁迫下三个基因的相对表达量和酶活性。结果表明， LiP5CS长度为1068bp，编码355个氨基酸残基；LiGDH长度为429bp，编码142个氨基酸残基；LiOAT长度为870bp，编码289个氨基酸残基。LiP5CS、LiGDH和LiOAT都含有特有保守motif，皆为脂溶性、亲水性的稳定蛋白，都具有磷酸化位点，三个蛋白在进化上具有一定保守性。三个基因在百合鳞茎中的表达量最低，LiP5CS与LiOAT在根中的表达量最高， LiGDH在花中的表达量最高；在花蕾的不同发育时期中LiP5CS基因表达随发育呈下降趋势，而LiGDH与LiOAT表达呈升高趋势。在失水和低温胁迫下，LiP5CS、LiGDH和LiOAT的表达均被诱导升高，其中LiP5CS的表达量峰值出现较早，三个酶活性变化趋势与各自基因表达变化相似，研究结果暗示百合切花中的谷氨酸途径是响应低温和失水胁迫的主途径，而鸟氨酸途径为辅助途径。

百合；Δ1- 吡咯啉 -5- 羧酸合成酶； 谷氨酸脱氢酶；鸟氨酸氨基转移酶；非生物胁迫