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本文以紫花苜蓿不同品种(三得利、赛迪5、新牧2、WL903、WL712、WL656、WL343、WL168)为试验材料,研究了逆境胁迫对紫花苜蓿ABA受体与逆境相关基因的表达的影响,对ABA受体基因进行了生物信息学分析,并对胁迫后ABA受体表达进行了分析,同时分析了喷施外源ABA后苜蓿生理和ABA受体及逆境基因的表达。这对逆境条件下紫花苜蓿抗性品种的选择提供了指导,也为今后苜蓿ABA受体在逆境中的应用及抗逆育种提供科学依据。1.利用生物信息学方法,对PYL不同基因的理化性质、蛋白结构等进行推测分析。结果显示:PYL 9个基因所编码的相应蛋白分子量都在20-25 kd范围,其酸碱性除Medtr5g083270外都为弱酸,都为疏水性蛋白,其中Medtr4g014460和Medtr5g03050属于疏水性稳定蛋白质,其它都是不稳定疏水性蛋白质,都不含信号肽;除Medtr5g03050和Medtr1g016480无糖基化位点外,其它基因糖基化位点数有所不同,都没有跨膜结构域。PYL多肽链二级结构主要有α-螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,PYL三级结构中Medtr3g071740、Medtr5g083270和Medtr4g014460及Medtr8g027805和Medtr3g090980蛋白保守结构域的三级结构模型基本一致,其它蛋白三级结构各有不同。分子系统进化关系显示,Medtr1g028380、Medtr3g090980同源关系较近,这二者又与Medtr8g027805同源关系较近。Medtr3g071740、Medtr5g083270同源关系较近,这二者又与Medtr4g014460、Medtr7g070050同源关系较近。Medtr1g016480、Medtr5g030500同源关系较近。对PYL保守结构域分析,其编码的蛋白质均含有putative hydrophobic ligand binding site、protein interface和gate结构,以及PYL特异性位点的多重结构域。其基因理化性质,蛋白结构的相似性表明它们在调节机体某些方面共同发挥协调作用,通过某种特定的方式参与机体功能的实现。2.利用15%PEG-6000模拟渗透胁迫,4%NaCl模拟盐胁迫,4℃模拟低温胁迫,采用RT-PCR方法对蒺藜苜蓿和不同品种紫花苜蓿ABA受体的表达进行分析。结果如下:15%PEG胁迫下,蒺藜苜蓿中Medtr1g016480和Medtr5g083270的表达量与CK相比显著升高,分别提高了678.3%、99.6%、231.3%和611.4%、47.6%、176.7%(P<0.05),其它基因变化不显著,紫花苜蓿中WL168的表达量最高,其Medtr1g016480和Medtr5g083270在根茎叶中的表达都为根>叶>茎(6.10、3.04、1.79和6.51、1.89、1.67)。4%NaCl胁迫下,蒺藜苜蓿Medtr1g016480和Medtr5g083270的表达量与CK相比显著升高,分别提高了781.3%、45.9%、269.8%和558.5%、11.2%、53.6%(P<0.05),紫花苜蓿中WL168的表达量最高,其Medtr1g016480和Medtr5g083270在根茎叶中的表达都为根>叶>茎(6.13、3.01、1.98和5.91、2.63、1.51)。4℃低温胁迫下,蒺藜苜蓿中Medtr1g016480和Medtr5g083270的表达量与CK相比显著升高,分别提高了103.5%、14.3%、474.6%和113.8%、56.6%、557.7%(P<0.05),苜蓿品种中WL168基因相对表达量最高,其Medtr1g016480和Medtr5g083270在根茎叶中的表达都为叶>根>茎(6.12、3.09、1.99和5.23、2.78、1.76)。表明ABA受体表达的主要部位在根和叶中,苜蓿ABA受体Medtr1g016480和Medtr5g083270在ABA调控系统中起重要作用,促进苜蓿抵抗逆境的能力。3.采用50μM的外源ABA喷施正常生长的苜蓿幼苗,连续喷施5天。待处理组叶面发黄,测定处理组与对照组的叶绿素含量和脯氨酸含量,采用RT-PCR方法测其ABA受体表达和逆境基因ORE1、RD29A、SAG12和SAG13的表达水平。结果表明:外源ABA处理下,WL168的叶绿素含量最高,三得利的叶绿素含量最低,TM叶绿素含量显著低于CK,WL168的叶绿素含量下降了37.18%(P<0.05);WL168的脯氨酸含量最高,三得利脯氨酸含量最低,TM脯氨酸含量显著高于CK,WL168脯氨酸含量上升了84.0%(P<0.05)。外源ABA处理下,苜蓿ABA受体的表达量都显著升高,其中Medtr1g016480、Medtr3g071740、Medtr5g030500、Medtr5g083270和Medtr7g070050的表达量显著高于其它基因。苜蓿品种中WL168基因相对表达量最高,三得利相对表达量最小。逆境相关基因ORE1、RD29A、SAG12和SAG13的相对表达量与CK相比显著提高,各基因表达量由高到低为RD29A>ORE1>SAG13>SAG12。其中,表达量最大是WL168,分别提高了431.2%、503.8%、343.6%和405.9%(P<0.05);相对表达量最小是三得利,分别提高了282.9%、359.2%、230.8%和261.9%(P<0.05);苜蓿可能通过RD29A基因的表达来驱动其它逆境基因使其激活,进而调节植物体完成对逆境胁迫的抵抗。