青稞HvBAS1基因的克隆及表达分析

细胞色素P450单加氧酶(CYP450)是参与植物代谢的最大酶家族,其中CYP734A亚家族成员广泛参与植物激素油菜素类固醇(BRs)的失活。该研究以青稞农家品种‘肚里黄’幼苗为实验材料,通过人工合成激素24 表油菜素内酯(24 eBL)和BRs合成抑制剂油菜素唑(BRZ)处理,分析BRs对青藏高原特色作物青稞(Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.)的影响;采用RT PCR技术从青稞中克隆HvBAS1基因,并运用实时定量PCR检测其表达特征,为深入分析HvBAS1基因的功能奠定研究基础。结果显示：(1)24 eBL能够显著促进青稞幼苗的生长,而BRZ处理后幼苗长势明显减缓。(2)从青稞中成功克隆到2个与拟南芥BRs失活基因BAS1高度同源的CYP734A亚家族基因,即HvBAS1 1和HvBAS1 2;HvBAS1 1开放阅读框全长1 629 bp,编码542个氨基酸;HvBAS1 2长1 689 bp,编码562个氨基酸,二者氨基酸序列相似性为76.42%;亚细胞定位预测结果显示二者均存在于内质网。(3)实时定量PCR检测发现,青稞HvBAS1 1与HvBAS1 2的表达模式完全不同,其中HvBAS1 1在青稞根中的表达量高于叶中,而HvBAS1 2在叶中的表达量高于根,且随着苗龄的增大,HvBAS1 1在根中的表达呈先升高后降低的趋势,HvBAS1 2在叶片中呈先降低后升高的变化趋势;BRZ处理青稞幼苗后,其HvBAS1 1与HvBAS1 2基因的表达较对照均显著下调,且HvBAS1 2下调更为明显。研究表明,HvBAS1 1和HvBAS1 2很可能都参与了青稞内源BRs的失活,但二者的功能存在差异。