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作物杂志2025年第06期:玉米ZmPOD基因克隆、生物信息学分析及功能验证

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作者:刘松涛;蒋超;史涵博;闫立楠;赵海超;卢海博;栗慧;黄智鸿;

单位:河北北方学院/河北省农产品食品质量安全分析检测重点实验室;

摘要:为探究玉米(Zea mays L.)的耐旱机制,挖掘并应用耐旱基因以提高其耐旱性,基于前期挖掘到的玉米响应干旱胁迫的过氧化物酶基因ZmPOD,克隆该基因的c DNA,对编码蛋白的氨基酸序列进行生物信息学分析,通过评估干旱胁迫下拟南芥过表达株系的表型和生理生化指标,解析ZmPOD基因的功能。结果表明,ZmPOD基因全长1104 bp,编码367个氨基酸,与高粱中的过氧化物酶蛋白同源性最高。该基因启动子区域存在多个顺式作用元件,包括与植物应激反应、干旱和脱落酸响应相关的元件。干旱胁迫处理后,萌发期过表达拟南芥株系的根长显著高于野生型拟南芥(WT),幼苗期WT经干旱胁迫后出现枯萎表型甚至死亡,存活率低于过表达株系。此外,ZmPOD基因过表达株系的过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均高于WT,丙二醛含量则低于WT,表明过表达ZmPOD基因可增强植物对干旱胁迫的抗性。

关键词:玉米;;干旱胁迫;;ZmPOD;;生物信息学分析;;功能验证

基金资助:河北省教育厅科学技术研究项目(QN2022018)