论文摘要
气孔密度和分布（Stomatal Density and Distribution）相关基因SDD1编码丝氨酸蛋白酶,属于枯草杆菌蛋白酶（subtilase）家族,是植物气孔发育相关的重要元件之一。目前已知sdd1突变体植株有气孔的密度增大和气孔簇形成的表型改变,而叶片内部结构没有发生变化。用十字花科拟南芥的全基因组寡核苷酸芯片考察不同倍性菘蓝产生品质差异的遗传因素,发现SDD1在二倍体（2n=14）菘蓝中的表达量要明显高于同源四倍体（2n=28）,提示该基因在植物体发生多倍化后的抑制表达,可能对气孔发育产生影响,引起气孔密度的改变,从而导致多倍体生物量的积累和水分利用能力的变化,这可能是同源四倍体菘蓝的根和叶比亲本二倍体稳定增产,抗旱能力增强的部分原因。本研究通过cDNA末端快速扩增法（Rapid Amplification of cDNA Ends, RACE）首次分别从二倍体和四倍体菘蓝中克隆得到IiSDD1基因（Genbank ID: DQ407741）,用基因组步移的方法,获得该基因的启动子和终止子,并进行基本的生物信息学分析。二倍体和四倍体中IiSDD1的cDNA和基因组DNA序列完全一致,没有内含子,推导的IiSDD1蛋白具有典型的subtilase家族的天冬氨酸、组氨酸、丝氨酸催化三联征结构。采用半定量PCR（semi-quantitive RT-PCR）分析了该基因的营养器官特异表达和受诱导表达的特征。IiSDD1在四倍体植株的根中表达量比茎和叶高,而二倍体植株的叶中表达量最高,茎和根依次递减。用脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）、暗处理、干旱处理、高盐和低温胁迫等6种外源因素刺激四倍体菘蓝幼苗,发现IiSDD1的表达都受到了明显的抑制,与多倍化发生时表达下调的趋势相同。对四倍体IiSDD1表达趋势做了表遗传DNA甲基化的初步分析,结果显示IiSDD1启动子区域DNA甲基化发生的程度和二倍体有明显差异,这有助进步认识在多倍化时可能发生的IiSDD1沉默和四倍体菘蓝高产等优良品质的内在联系。