抑制差减杂交法分离干旱胁迫下玉米幼苗特异表达cDNA-论文-万方医学网

抑制差减杂交法分离干旱胁迫下玉米幼苗特异表达cDNA

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摘要玉米起源于南美洲高温多湿的热带地区耐旱性较差。随着生态条件的恶化干旱作为主要的非生物胁迫因子之一已成为许多国家和地区玉米生产的主要限制因素。研究表明，玉米不同自交系的耐旱性存在显著差异。但是，耐旱性是众多形态、生理和生化特性协同作用的结果，而且不同的基因型可能涉及不同的胁迫应答方式，加之环境因素的干扰，耐旱性的鉴定在通常条件下比较困难。目前，玉米耐旱性分子遗传机制研究报道相对较少，基本还停留在耐旱性的生理生化机制和鉴定指标上。本研究用18％PEG-6000对耐旱性较强自交系“81565”进行模拟干旱处理，用抑制差减杂交(suppressionsubtractivehybridization，SSH)技术研究干旱与正常浇水对照的mRNA差异表达，发现B1、A2、C4、E4和F4五个干旱上调表达的差异片段。序列分析和同源性比对表明，B1与水稻OSJNBa0072F16.5蛋白预测获得的mRNA序列有88％的相似性，该蛋白具有属于丝氨酸蛋白酶类的类胰蛋白酶(DegQ)结构域。A2与水稻中一段mRNA序列有91％的相似性，该序列编码具有NADH脱氢酶活性的还原酶。C4序列包含于编码玉米磷酸甘油酸变位酶基因的外显子6区域，与玉米不依赖于辅因的磷酸甘油酸变位酶完整保守结构区mRNA序列有97％的相似性。E4与玉米PCO066914mRNA序列有99％的相似性；F4与玉米PCO113764mRNA序列相似性达100％。根据各自序列相似同源基因的功能推测，C4、E4和F4三个片段在干旱胁迫下的差异表达可能与“81565”的耐旱机制有关，其应答过程可能涉及到不需能的受损蛋白质降解，胁迫下呼吸作用和光合作用效率的最大化以及与碳代谢相关的能量产生与转化。