黄瓜耐低氮相关基因的克隆及表达分析

薛存宝+范莲雪+张铅+王悦+郭冬雪++秦智伟++武涛

摘要：从黄瓜叶片中分离获得1个丙二烯氧化物环化酶基因，命名为[WTBX][STBX]CsAOC3[WTBZ][STBZ]。该基因cDNA全长为753 bp，编码250个氨基酸，与甜瓜的丙二烯氧化物环化酶（AOC）序列同源性最高。通过荧光定量PCR（qRT-PCR）分析发现，[WTBX][STBX]CsAOC3[WTBZ][STBZ]在低氮胁迫条件下只有在耐低氮黄瓜品系D0328中的表达量明显上调，在耐低氮能力弱的黄瓜品系D0422中的表达量并无明显变化。研究结果可为黄瓜耐低氮的基因功能研究提供理论依据。

关键词：黄瓜；耐低氮；基因；克隆；表达分析

中图分类号：Q786 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2017）04-0026-04

氮素由于在植物生长发育中有着不可或缺的作用，因此一直被广泛关注和研究。黄瓜（Cucumis sativus L.）作为一种喜硝态氮的蔬菜作物，对于氮素的需求也是毋庸置疑的。近几年来，生产者在盲目追求黄瓜产量的同时，过度施用氮肥的现象十分严重，造成的环境污染、黄瓜产品质量下降等后果也十分严峻[1-2]。因此，有效提高黄瓜耐低氮能力、培育耐低氮黄瓜品种对于创造绿色农业、现代农业具有重要意义。随着黄瓜基因的测序完成，许多研究已经发展到了分子水平，鉴于其他模式植物如拟南芥等的研究，通过挖掘氮素相关基因，利用基因工程手段提高植物的氮素代谢能力是研究黄瓜耐低氮的重要手段之一[3]。何红梅等对低氮胁迫下黄瓜钙依赖蛋白激酶基因CsCDPK进行了克隆、表达分析及遗传转化，也对谷氨酰胺合酶基因[WTBX][STBX]GS1[WTBZ][STBZ]和黄瓜硝酸盐转运蛋白基因[WTBX][STBX]CsNRT1.5[WTBZ][STBZ]等进行了克隆与表达分析[4-6]，证明通过转录水平找到黄瓜耐低氮相关基因是可行的。……