洋草麥HdCAD 基因的克隆與生物信息學分析

郝麗芬，房永雨，孫 林，趙俊利，史志丹，詹鶴年，丁海君

（內蒙古自治區農牧業科學院，內蒙古 呼和浩特 010031）

洋草麥 （alien barley） 是一年生禾本科（Gramineae）作物，又稱二棱大麥［1］（Hordeum distichon）。 洋草麥分蘗性強，莖稈纖細，莖葉量大，營養豐富，是一種優質飼用大麥品種，耐旱性較強，但存在倒伏率較高的缺點，尤其在雨季，伴隨大風天氣，極易造成減產和品質損失。

許多研究表明，莖稈強度是植物抗倒伏的關鍵因素之一，莖稈強度又受到木質素含量的影響［2-4］。目前認為木質素生物合成途徑有苯丙酮酸途徑、莽草酸途徑、木質素單體及其聚合物特異途徑等［5-6］。木質素的生物合成途徑較多， 并涉及很多關鍵酶基因和轉錄因子的調控［7］，以NADPH 為輔酶的肉桂醇脫氫酶（cinnamyl alcohol dehydrogenase，CAD）是催化木質素單體合成的關鍵限速酶［8-9］。 目前在很多植物中已克隆得到CAD 基因，并進行了表達分析和調控機制的研究［10-14］，但在洋草麥中還未見研究報道。

該研究以前期轉錄組測序結果中的洋草麥肉桂醇脫氫酶基因（命名為HdCAD 基因）序列為參考序列，采用RT-PCR 技術，獲得其CDS 序列并對其編碼蛋白序列進行了生物信息學分析。 通過該研究擬為揭示HdCAD 基因序列特性，以及為研究HdCAD 基因及其編碼的HdCAD蛋白的相關功能提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗樣品洋草麥種子由內蒙古自治區農牧業科學院草原研究所牧草種質資源室提供。2020 年5 月初播種于內蒙古自治區農牧業科學院院內試驗基地，2020 年7 月中旬， 采集地上部分，迅速裝入塑封袋并置于液氮內，用于RNA 的提取。……