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人参(Panax ginseng C.A.Meyer)为五加科人参属多年生草本植物,是常用的名贵中药,多部中医典籍将其列为中药上品。人参中含有多糖、脂肪酸、挥发油等多种成分,其主要有效成分人参皂苷被验证在抗癌、提高免疫力、治疗疾病等方面具有重要作用。尽管人参具有极高的药用价值,人参皂苷具有多种功能,但由于其栽培周期长、强忌连坐、病害严重等问题,导致栽培成本十分高昂,加之野生资源消耗殆尽,因此急需在满足市场需要的条件下,降低人参皂苷的生产成本并保护人参种质资源,多种生物学研究方法的应用为其相关研究提供了技术支持。同源异型域-亮氨酸拉链(HD-Zip)蛋白是植物所特有的一类转录因子,广泛参与植物的生长发育过程,如光合作用、形态建成等,具有十分重要的调节作用。该基因家族在拟南芥中研究的较为透彻,在人参中还未见报道。本研究通过系统的生物信息学方法对吉林人参HD-Zip基因家族进行分析,并进行相关基因的克隆与遗传转化,所得结果如下:1.对吉林人参HD-Zip基因家族的系统分析结果如下:(1)利用本地建库比对的方法,从吉林人参248,993条Unigenes中筛选出96条HD-Zip Unigenes,构成了吉林人参HD-Zip基因家族,并利用保守结构将其划分到四个亚家族中;(2)进化分析显示,该家族起源较早,并且进化相对保守;(3)Blast2GO功能注释结果显示,该家族基因功能较为集中,在level2水平上注释到了11个功能类别,主要包括结合、转录激活和细胞组分等功能,并且其在全部GO注释功能中相对于对照组均为极显著性富集;(4)表达模式分析显示,该家族基因的表达具有时空特异性;(5)基因相关性分析显示,该家族基因以功能团形式存在,基因间以集群的方式协同互作;2.成功克隆与人参皂苷合成相关的HD-Zip基因Pg HB14-2,并构建重组植物表达载体p BI121-Pg HB14-2。3.对两个番茄自交系品种的再生能力进行比对,选择其中再生能力强的P01D作为受体,优化其再生体系,并通过农杆菌介导法将重组植物表达载体p BI121-Pg HB14-2转入番茄自交系P01D中,得到阳性植株。本研究所得到的吉林人参HD-Zip基因家族的结构、进化、功能分化与表达模式的相关信息为人参功能基因的挖掘和鉴定提供了参考。