摘要：分析蒙古栎EST序列和叶绿体全基因组SSR位点信息,开发SSR引物,对蒙古栎群体遗传变异进行分析,为蒙古栎分子标记辅助育种奠定基础。利用est-trimmer、CAP3对蒙古栎EST序列处理,通过perl结合MISA、Primer3和Electronic PCR查找SSR位点,设计引物并筛选验证。EST序列中发现SSR位点163个,主要重复类型为二核苷酸。叶绿体基因组上88个SSR位点以单核苷酸重复为主。7对引物共检测到37对等位基因,平均等位基因数(N_(a))=5.286,Shannon’s信息指数(I)=1.291,期望杂合度(H_(e))=0.622,多态性信息含量(P_(IC))=0.692;群体间遗传分化系数(F_(st))=0.147,基因流(N_(m))=1.933;AMOVA分析表明,种源间遗传变异占10.216%。蒙古栎种源群体间存在中等水平的遗传分化,其遗传变异主要来源于种源内,且种源间的遗传变异与地理距离无显著相关性。基于EST序列及叶绿体基因组SSR位点信息,有效开发SSR引物,为蒙古栎遗传多样性研究提供更多的标记支持。

摘要：[目的]本研究克隆了银腺杨‘84K’(Populus alba×***‘84K’)组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及编码区,并对其表达进行检测及功能鉴定,为深入研究PaHK3b基因在杨树生长发育的调控作用提供线索,为杨树分子育种及品种改良奠定基础。[方法]根据毛果杨(*** Torr.&Gray)基因组信息,设计引物克隆‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及CDS序列,并对其保守结构域和启动子顺式作用元件进行分析;同时,对‘84K’杨进行植物激素处理(10μmol·L^(−1)ABA、10μmol·L^(−1)6-BA、10μmol·L^(−1) IBA、10μmol·L^(−1) GA3及10μmol·L^(−1)水杨酸(SA))及非生物胁迫处理(42℃高温、0℃低温、200 mmol·L^(−1) NaCl和5%PEG6000),利用实时定量PCR(qRT-PCR)方法检测PaHK3b基因表达情况与表达响应差异,并采用原核表达方法初步确定PaHK3b基因的生物学功能。[结果]PaHK3b基因编码框区长度为3060 bp,编码1019个氨基酸,PaHK3b蛋白具有CHASE、HisKA和REC等典型的细胞分裂素受体结构域。PaHK3b基因启动子序列中不仅含有大量TATA框和CAAT框常见核心元件,还包含低温响应元件LTR、防御与胁迫响应元件TC-rich repeats、赤霉素响应元件GARE-motif、水杨酸响应元件TCA-element等顺式作用元件,这些元件与杨树的激素响应和逆境胁迫响应密切相关。qRT-PCR分析表明:PaHK3b基因在叶片中表达最高,根部中等,茎中最少;另外,与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG处理时,PaHK3b基因表达量与对照明显增高,分别为对照的2.67、2.61、2.28、1.87倍;用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈下调表达;在添加5%PEG6000的LB液体培养基中,转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株生长速度显著高于对照,在添加50~150 mmol·L^(−1)NaCl的LB固体培养基上,转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株单克隆生长均好于对照。[结论]‘84K’杨PaHK3b基因启动子含有逆境和激素响应元件,表明PaHK3b基因与杨树植物激素信号及非生物胁迫信号响应密切相关。经非生物胁迫处理、激素处理及原核表达证实,杨树PaHK3b基因参与杨树植物激素信号响应,并在其抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。