榛子甜菜堿醛脫氫酶基因BADH的克隆及在越冬過程中的表達特性分析

摘要：甜菜堿是高等植物體內一種重要的滲透調節物，甜菜堿醛脫氫酶（Betaine aldehyde dehydrogenase， BADH）是甜菜堿合成的關鍵酶之一，本文基于Solexa技術對平榛花芽轉錄組測序結果的分析采用RACE-PCR技術克隆到一個平榛BADH基因，命名為ChBADH（HQ700873）。ChBADH cDNA 全長1 691 bp，具有一個1 512 bp的潛在編碼區，編碼503個氨基酸，預測其蛋白質相對分子量547 ku，理論等電點為544。ChBADH具有BADH家族保守的VSLELGGKSP功能活性位點和特征多肽序列，序列比較和生物信息學分析結果顯示ChBADH在保守結構域和其他植物來源的BADH享有高度的一致性。以ACTIN為內參，對ChBADH基因在四個時期平榛的表達模式進行了初步的研究，熒光定量結果表明，ChBADH在寒冬時期被強烈的誘導表達，是非冷適應時期的35倍，推測該基因可能與榛子花芽越冬有緊密關系。

關鍵詞：平榛；甜菜堿醛脫氫酶；qRT-PCR；寒冬

中圖分類號：Q785文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）05-0006-07

低溫是影響植物分布，進而影響生長和產量的關鍵因素之一。 1970年Weiser指出低溫會使植物的基因表達發生變化[1]，早在20世紀90年代研究者就發現植物存在冷適應現象[2]。迄今為止，植物抗寒的分子機制還沒完全搞清楚，但研究者總結出了兩條冷調節的途徑：依賴ABA和非依賴ABA低溫響應方式。通過分子生物學手段培育抗寒種質材料已經成為當代植物遺傳改良的研究熱點。

多年生木本植物越冬一般經過三個過程：冷適應（秋天）、耐冷時期（冬天）、脫除冷鍛煉（春天），植物經過一定時間的非凍低溫（2～6℃）馴化后具有較強的抗寒性[3]，該過程稱為冷適應或者抗寒鍛煉。植物在脅迫條件下體內會生成大量的滲透調節劑，起調節胞內滲透壓、保護胞內酶活性的作用。……