麻核桃CBF基因的克隆與生物信息學(xué)分析

摘 要：CBF基因是植物CBF抗冷途徑的樞紐，對(duì)增強(qiáng)植物抗冷能力極為重要。本研究根據(jù)已知的核桃CBF基因序列設(shè)計(jì)通用性引物，對(duì)麻核桃cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，成功獲得麻核桃CBF基因全長(zhǎng)序列，命名為JhCBF。JhCBF全長(zhǎng)820 bp，包含一個(gè)645 bp的開放讀碼框（ORF），編碼214個(gè)氨基酸。序列分析表明JhCBF與其他物種來源的CBF具有較高的同源性，其中，與樺木科白樺的同源性最高，為6122%；JhCBF含有一個(gè)預(yù)測(cè)的AP2結(jié)構(gòu)域及CBF特有的兩段短肽序列。系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明JhCBF與樺木科白樺的親緣關(guān)系最近，最先聚為一類。

關(guān)鍵詞：麻核桃；CBF基因；克隆；生物信息學(xué)分析

中圖分類號(hào)：Q785 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2013）11-0007-05

麻核桃（Juglans hopeiensis Hu）屬胡桃科（Juglandaceae）胡桃屬（Juglans），主要分布在河北、天津、山西和北京的部分山區(qū)。麻核桃集紋路多變、皮質(zhì)良好、造型優(yōu)美等優(yōu)點(diǎn)于一身，在文玩核桃中屬于最高檔次的品種。低溫凍害是影響核桃生長(zhǎng)發(fā)育、造成核桃產(chǎn)量和質(zhì)量下降的主要因素之一。南方的泡核桃引種到北方種植時(shí)，多數(shù)因低溫脅迫致死，而我國(guó)獨(dú)有的麻核桃能夠在河北、北京等山區(qū)林地正常生長(zhǎng)，因此，對(duì)麻核桃的抗寒性進(jìn)行研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。

CBF（CRT/DRE-binding factor）基因是一種低溫響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子基因，其主要的抗冷機(jī)制為：當(dāng)植物受低溫馴化后，ICE（Inducer of CBF expression）轉(zhuǎn)錄因子被激活，與位于CBF基因上游啟動(dòng)子中的ICE盒相結(jié)合，誘導(dǎo)CBF基因表達(dá)，而后CBF基因表達(dá)產(chǎn)物與下游一系列COR（Cold-regulated gene）基因啟動(dòng)子中的CRT/DRE（C-repeat binding factor /dehydration-responsive element binding protein）元件結(jié)合，誘導(dǎo)系列抗冷基因表達(dá)，從而提高植物抗冷性[1]。自1997年Stockinger等[2]在擬南芥中克隆到CBF1基因以來，之后相繼從油菜[1，3]、水稻[4]、大麥[5]等多種作物中分離和鑒定出CBF轉(zhuǎn)錄因子基因。……