热带作物学报

作者：朱雅婷, 俞霞, 李笑平, 刘仲健, 吴沙沙, 兰思仁, 翟俊文

单位：福建农林大学园林学院兰科植物保护与利用国家林业与草原局重点实验室,福建福州 350002

关键词：虾脊兰属,适应性进化,热激蛋白

基金：国家林业和草原局野生植物保护管理项目(20190730)

生物体受环境刺激,尤其是高温刺激时会迅速产生热激蛋白（Heat shock proteins,HSPs）,帮助受逆境胁迫导致的变性蛋白恢复正常到折叠状态,以维持其正常生长。兰科（Orchidaceae）虾脊兰属（Calanthe R. Br.）植物海拔分布范围可从海平面至3 500 m,是研究HSP基因家族的理想材料。本研究通过虾脊兰属7种植物叶片转录组数据进行HSP70基因的筛选,再对各基因的理化参数、家族标签、保守结构域和选择压力等参数进行分析。结果显示,7种植物中共鉴定出47个HSP70基因,且发现随着物种海拔的降低基因数量依次增多,其中大黄花虾脊兰（C. striata）和三棱虾脊兰（C. tricarinata）分别为4个,三褶虾脊兰（C. triplicata）5个,香花虾脊兰（C. odora）7个,长距虾脊兰（C. sylvatica）8个,银带虾脊兰（C. argenteo-striata）9个,中华虾脊兰（C. sinica）10个,其基因数量可能与物种对温度的适应进化相关;HSP70s基因有典型的3个结构域和标签,且N-末端motif数量最多;选择压力Ka/Ks<1,基因家族较保守,表明其受到了纯化选择;系统发育分析显示,HSP70s基因聚为6组,相同亚细胞的基因聚为一组,说明同一细胞器的HSP70s可能具有相似的功能。该研究结果为虾脊兰属植物HSP基因家族的功能和对环境的适应性进化提供了新视角,为其适应性育种提供参考。

来源：2021年第9期

《热带作物学报》期刊编辑部

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