高山松及其親本種油松和云南松DHAR基因的功能分化

摘要： 高山松(Pinus densata)是油松(P.tabulaeformis)與云南松(P.yunnanensis)自然雜交產(chǎn)生的同倍性雜種,分布于青藏高原東南緣,占據(jù)了油松和云南松兩個(gè)親本種都不能正常生長的高海拔地帶。為了揭示高山松、油松和云南松脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)基因的組成和功能分化,分別從高山松、油松和云南松中克隆到2類DHAR基因(DHAR1與DHAR2)。組織表達(dá)模式分析表明,這6個(gè)基因在根、韌皮部、葉和芽中均有表達(dá);通過系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn),高山松在物種形成過程中保留了油松的DHAR1拷貝以及云南松的DHAR2拷貝;酶學(xué)性質(zhì)分析則表明,高山松與油松DHAR1蛋白對(duì)底物具有相似的催化活性、催化效率、最適pH和熱力學(xué)穩(wěn)定性,但其催化活性比云南松DHAR1蛋白高約300倍。高山松DHAR2蛋白對(duì)底物的催化活性和熱力學(xué)穩(wěn)定性均高于油松DHAR2蛋白。高山松DHAR基因在生化功能上顯示出優(yōu)于或類似親本DHAR,這種優(yōu)勢(shì)功能的選擇與雜種獨(dú)特的生態(tài)適應(yīng)性可能有重要的相關(guān)性。 （共10頁）