水稻戊糖磷酸途徑兩個(gè)關(guān)鍵酶基因的克隆與功能分析.pdf

1、　　水稻戊糖磷酸途徑兩個(gè)關(guān)鍵酶基因的克隆與功能分析戊糖磷酸途徑(PPP：)是植物體中糖代謝的重要途徑.葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PDH：)和6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶(6PGDH：)是戊糖磷酸途徑的兩個(gè)關(guān)鍵酶(或稱限速酶)，它們都是細(xì)胞核基因編碼的產(chǎn)物，廣泛存在于高等植物的細(xì)胞質(zhì)和質(zhì)體中。由于生長發(fā)育的需要或?yàn)榱诉m應(yīng)環(huán)境的不斷變化，植物必須對這個(gè)代謝途徑進(jìn)行精細(xì)的調(diào)節(jié)。目前，已經(jīng)從擬南芥、煙草、馬鈴薯和菠菜等不同植物中分別克隆到細(xì)胞質(zhì)和質(zhì)

2、體的G6PDH或6PGDH基因。 根據(jù)質(zhì)體G6PDH的氨基酸差異和蛋白免疫特性的不同，質(zhì)體的G6PDH可分為P1和P2兩類。分別以擬南芥質(zhì)體G6PDH基因(登錄號：AY099561)和水稻胞質(zhì)Os6PGDH1(登錄號：AF486280)的氨基酸序列為信息探針，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質(zhì)體G6PDH和質(zhì)體6PGDH基因的cDNA序列。進(jìn)一步采

3、用RT-PCR的方法從水稻幼苗中分離得到了水稻質(zhì)體G6PDH和質(zhì)體6PGDH基因的cDNA克隆。通過與其對應(yīng)的基因組序列比較，發(fā)現(xiàn)水稻G6PDH和6PGDH基因在基因組結(jié)構(gòu)上存在很大差異。結(jié)合對雙子葉模式作物擬南芥G6PDH和6PGDH基因的結(jié)構(gòu)和進(jìn)化分析結(jié)果，認(rèn)為高等植物G6PDH和6PGDH基因在進(jìn)化方式上截然不同。 采用半定量RT-PCR方法比較了OsG6PDHs和Os6PGDHs在水稻不同組織的表達(dá)特性。為了進(jìn)一步研究

4、戊糖磷酸途徑在植物對不同環(huán)境脅迫應(yīng)答反應(yīng)過程中的作用，利用半定量RT-PCR方法測定了OsG6PDH1、OsG6PDH2、Os6PGDH1和Os6PGDH2等四個(gè)基因在高鹽、低溫、干旱和ABA脅迫下水稻幼苗中的轉(zhuǎn)錄水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在這些非生物脅迫下6PGDH的活性顯著增強(qiáng)，而G6PDH的活性幾乎保持不變，這與G6PDH、6PGDH基因在這些脅迫下的轉(zhuǎn)錄水平的變化趨勢相似。結(jié)果表明水稻的戊糖磷酸途徑可能參與植物對非生物脅迫的應(yīng)答反應(yīng)，其中6