水稻甜菜堿合成兩個(gè)關(guān)鍵酶基因的克隆與表達(dá)分析.pdf

1、植物在高鹽、干旱或低溫等造成的滲透脅迫下，通常會(huì)在細(xì)胞內(nèi)主動(dòng)積累一類稱為滲透保護(hù)劑或細(xì)胞相溶性的物質(zhì)。其中，甜菜堿是最重要的一種滲透保護(hù)劑，在細(xì)菌、藻類、動(dòng)物和多種植物中普遍存在，它不僅能使細(xì)胞在鹽堿或干旱等脅迫下與環(huán)境保持滲透平衡，而且具有穩(wěn)定復(fù)雜蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的能力，使得許多生理生化代謝過程中的酶類在滲透脅迫下能繼續(xù)保持活性。高等植物中甜菜堿由膽堿經(jīng)兩步氧化反應(yīng)合成，其中由膽堿單加氧酶(CMO)催化第一步氧化反應(yīng)，甜菜堿醛脫氫酶(B

2、ADH)催化第二步氧化反應(yīng)。本論文以甜菜CMO基因的氨基酸序列(登錄號：AF023132)為信息探針，利用BLAST軟件搜索水稻基因組數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)與之同源的水稻基因組序列，經(jīng)過FGENESH程序分析和拼接得到了水稻CMO基因的cDNA肼列；采用：RT-PCR的方法從水稻幼苗中分離得到了水稻CMO基因的cDNA克隆，將其命名為OsCMO1，(GenBank中的登錄號為AJ578494)，OsCMO1基因編碼一條長為410個(gè)氨基酸殘基的多肽

3、，等電點(diǎn)pI=6.0，相對分子質(zhì)量為45KD。根據(jù)GenBank上的水稻BADH序列(登錄號為．AB096083)，設(shè)計(jì)一對特異性引物，采用RT-PCR的方法從水稻幼苗中分離得到了水稻BADH2基因的cDNA克隆，將其命名為OsBADH2。OsBADH2編碼一條長為503個(gè)氨基酸殘基的多肽，等電點(diǎn)pI=5.3，相對分子質(zhì)量為55KD。 采用半定量RT-PCR方法比較了OsCM01和OsBADH2在水稻不同組織中的表達(dá)特性，結(jié)果表

4、明：OsCMO1和OsBADH2在水稻不同組織中均有表達(dá)；OsCMO1的表達(dá)豐度相對較高，OsBADH2在莖中的表達(dá)量略高于其他組織。進(jìn)一步測定了水稻幼苗在高鹽、低溫和干旱脅迫下，OsCMO1和OsBADH2基因的誘導(dǎo)表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)OsCMO1的表達(dá)受高鹽、低溫和干旱脅迫的正向調(diào)控，在耐鹽品種韭菜青中受鹽誘導(dǎo)增強(qiáng)表達(dá)的趨勢高于鹽敏感品種IR28。鹽脅迫同樣能誘導(dǎo)耐鹽品種韭菜青中OsBADH2的增強(qiáng)表達(dá)。低溫和干旱脅迫微弱地正調(diào)節(jié)OsBA