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对甘蔗干旱应答相关基因S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因(ScSAMDC)进行克隆、表达分析,有利于进一步阐明甘蔗抗旱的分子机制,为甘蔗抗旱遗传改良提供参考依据,同时也为其他作物抗旱遗传改良提供候选基因。(1)同源克隆分别获得ScSAMDC1、ScSAMDC2和ScSAMDC3基因的mORF序列。ScSAMDCl基因mORF长1188 bp,编码395个氨基酸,预测蛋白质分子量为42.78 kD。ScSAMDC2基因mORF长1200 bp,编码399个氨基酸,预测蛋白质分子量为43.53kD。ScSAMDC3基因mORF长1188 bp,编码395个氨基酸,预测蛋白质分子量为42.96 kD。(2)氨基酸序列预测分析结果表明,三个酶原均为亲水性蛋白,且蛋白结构具有不稳定性。同时,三个酶原均含有两个高度保守的功能结构域(PEST结构域和酶原剪切位点)。(3)氨基酸序列进化树分析结果表明,由ScSAMDC基因推导的氨基酸序列处于单子叶植物分支,与其它禾本科植物玉米、小米、高粱、斑矛、小麦亲缘关系更为接近。同时,三种甘蔗SAMDC并未聚于同一小分支。(4)实时荧光定量PCR分析结果表明,ScSAMDC2和ScSAMDC3的表达均受PEG的强烈诱导,且ScSAMDC2受PEG诱导效果强于ScSAMDC3。推测ScSAMDC基因可能在甘蔗抗干旱的分子机制中发挥多胺调节作用,且ScSAMDC基因家族的不同成员在对多胺调节作用中可能发挥的效果有所不同。(5)成功构建含有ScSAMDC3基因的CaMV35S组成型启动子的表达载体pBI121-ScSAMDC3,并通过农杆菌介导法,将ScSAMDC3基因整合入烟草基因组中。为后一步烟草中过量表达ScSAMDC3基因,增强转基因烟草抗旱性研究打下基础。本研究进一步阐明了S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因参与甘蔗抗旱胁迫的分子机制,丰富了作物抗旱基因的基因库,为其他作物抗旱遗传改良提供候选基因。