異源表達(dá)稻瘟病菌MgGDH基因?qū)λ靖珊得{迫影響的研究.pdf

1、谷氨酸脫氨酶（GDH）是生物體內(nèi)一種重要的脅迫應(yīng)答酶，對細(xì)胞內(nèi)高濃度的NH4+具有解毒作用。GDH能夠催化NH4+與α-酮戊二酸合成谷氨酸，在脅迫作用下利用谷氨酸途徑合成脯氨酸。由于高等植物的GDH對NH4+的親和力低，而微生物的GDH對NH4+有更高的親和力，因此將微生物的GDH基因異源表達(dá)于高等植物中，能夠提高植物的抗脅迫能力。為了培育抗干旱的水稻品種，克隆了稻瘟病菌的GDH基因（MgGDH）并異源表達(dá)于水稻，然后系統(tǒng)研究了干旱和滲

2、透脅迫對轉(zhuǎn)基因水稻的影響，以及 MgGDH參與抗旱性響應(yīng)的分析機(jī)制。具體研究結(jié)果如下：
　　1.成功克隆了稻瘟病菌中的谷氨酸脫氫酶基因（MgGDH），大小由1392個核苷酸組成。
　　2.為了研究 MgGDH的體外酶促動力學(xué)特征，通過原核表達(dá)并分別純化了目的基因和水稻內(nèi)源的重組蛋白，即 His-TF-MgGDH和His-TF-OsGDH，得到大小分別為106.5 kDa和126.1 kDa的重組蛋白。通過體外酶活測定，His

3、-TF-MgGDH的NADP(H)-GDH酶活顯著高于His-TF-OsGDH的；并且 His-TF-MgGDH和His-TF-OsGDH的NADP(H)-GDH酶活都是其氨基化反應(yīng)大于其去氨基化反應(yīng)。同時，His-TF-MgGDH對NH4+的Km值(Km=0.67±0.05 mM)要明顯小于對谷氨酸的Km值(Km=22.3±0.81 mM)。說明His-TF-MgGDH的NADP(H)-GDH酶活傾向于將 NH4+同化為谷氨酸，并且其

4、同化 NH4+的能力要顯著強(qiáng)于His-TF-OsGDH。
　　3.為了研究 MgGDH轉(zhuǎn)基因水稻在干旱脅迫條件下的表型，分別用PEG和土壤干旱分別處理轉(zhuǎn)基因和野生型水稻。通過表型觀察發(fā)現(xiàn) MgGDH轉(zhuǎn)基因水稻的抗脫水脅迫的能力顯高于野生型水稻。
　　4.體外酶促動力學(xué)分析得出 MgGDH轉(zhuǎn)基因水稻的體外 NADP(H)-GDH酶活顯著高于野生型的，且氨基化反應(yīng)明顯大于其去氨基化反應(yīng)。在脫水脅迫處理條件下 MgGDH轉(zhuǎn)基因水稻