水曲柳FmPAL基因的克隆及表达模式的分析

在催化苯丙烷类代谢途径的第一步反应中,苯丙氨酸解氨酶(PAL)起到关键酶和限速酶的作用,对植物有非常重要的生理意义。对水曲柳FmPAL基因进行了生物信息学以及表达模式分析,包括时空及其在NaCl、低温、IAA、ABA以及GA3处理下的特异性表达特征。结果表明,水曲柳FmPAL编码区全长为1674bp,编码557个氨基酸。FmPAL蛋白为稳定的亲水性蛋白,不存在信号肽但具有跨膜结构域。FmPAL基因与樟子松的PAL遗传距离比较近,说明它们亲缘关系比较近。FmPAL基因在新生枝和叶中相对表达量高于花、芽、叶柄等部位,并在新生枝中表达量最高,具有组织特异性。水曲柳新生枝和叶片中FmPAL基因在5月表达量相对较高。在非生物胁迫和激素诱导下,FmPAL基因的表达量随处理时间而改变,但其变化趋势不尽相同。在低温(4℃)、盐(NaCl)2种非生物胁迫下,FmPAL基因在处理12h后表达量最高,分别为对照组的34.3、24.3倍;在低温(4℃)和盐(NaCl)处理处理1h后,FmPAL基因表达量最低。FmPAL基因在脱落酸(ABA)处理1h后表达量最高,为对照组的11.9倍;生长素(IAA)处理12h后表达量最高,为对照组的37.2倍;赤霉素(GA)处理24h后表达量最高,为对照组的21.5倍;而FmPAL基因在脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA)处理3h后表达量皆为最低。研究结果表明FmPAL基因响应非生物胁迫以及植物激素信号诱导。