《楸子脫水素基因家族的乾旱適應性進化研究》是夏惠為項目負責人，四川農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：楸子脫水素基因家族的乾旱適應性進化研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：夏惠
- 依託單位：四川農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生態環境的變化給植物生存帶來選擇壓力，進而使得群體表現型發生分化，以適應當地環境。本項目組在前期對野生番茄乾旱適應性的研究中發現脫水素基因是研究植物抗旱適應性的理想候選基因：1、各群體在脫水素基因位點上的多態性水平明顯高於中性位點；2、正向選擇曾作用於野生番茄的一個群體，使脫水素基因呈現出顯著的單倍體結構；3、各群體間的分化水平明顯增大。項目組還鑑定了9個蘋果脫水素基因家族成員，發現各成員回響逆境的表達模式存在明顯差異。本項目擬以自然分布廣、抗逆性強的15個楸子群體為研究對象，重點研究1、鑑定楸子的脫水素基因家族成員；2、通過對脫水素基因的多態性水平、群體結構及中性檢測等進化遺傳分析，找出哪些自然選擇力曾作用於該基因家族；群體結構發生了哪些變化以適應當地環境。3、結合逆境表達模式探明自然選擇力與基因家族成員功能變化的關係。本研究旨在探明植物適應性的遺傳學基礎，也為蘋果抗性育種提供理論基礎。
結題摘要
楸子適應性強，抗寒抗旱，是蘋果的優良砧木及蘋果屬重要種質資源。楸子分布範圍廣，分布區生態環境變化多樣，成為研究生態適應性的良好材料。脫水素是一種植物中廣泛存在的親水性蛋白，在低溫、乾旱、高鹽或外源ABA等逆境誘導，提高植物抗逆性。為研究不同生態環境對楸子群體的選擇壓力，本項目以脫水素基因為候選基因，研究了楸子脫水素基因家族的乾旱適應性進化。研究結果如下：（1）首先從楸子中克隆得到脫水素基因家族9個成員（MpDHN1-9），並分析序列特徵，她們分別屬於SKn、YSKn、YKn、Kn型；（2）用螢光定量PCR技術研究了不同脫水素基因成員分別在鹽脅迫、低溫脅迫和乾旱脅迫下的表達模式，發現其中5個成員在乾旱脅迫下表達水平顯著上調，3個成員鹽脅迫下表達水平顯著上調，3個成員在低溫脅迫下表達顯著上調。（3）進而以在三種脅迫下MRNA表達水平都上調的MpDHN8作為候選基因對楸子個體進行克隆測序，獲得66條gDNA序列，並進行序列分析。結果表明各群體內個體間的核苷酸多態性水平較高；而各群體之間的差異不顯著；中性檢測表明群體SX偏離中性理論，呈正顯著，表明存在大量中等頻率的等位基因。這可能是由群體瓶頸效應，群體結構，或者平衡選擇引起的。
