多年生黑麦草LpGCS基因克隆及其在烟草中的初步功能验证
作 者：魏树强，孙振元*，代小梅，钱永强.
期刊名称：草业学报
影响因子：
卷 期 号：25(4)
页 码：121-132
关键词：多年生黑麦草；γ谷氨酰基半胱氨酸合成酶；基因克隆；功能验证
论文摘要：
本研究以多年生黑麦草‘高帽２号’叶片为试材，根据同源基因的 ＣＤＳ序列设计简并引物，采用 ＲＴ－ＰＣＲ 和ＲＡＣＥ技术，克隆了多年生黑麦草γ谷氨酰基半胱氨酸合成酶基因 犔狆犌犆犛。该基因全长为１６７４ｂｐ（ＧｅｎＢａｎｋ登录号：ＫＪ５５１８４４），具有完整的开放阅读框（ＯＲＦ），共１１２５ｂｐ；对其氨基酸序列特性、结构以及与其他８种同源基因氨基酸序列间的同源性进行了研究，预测该蛋白分子量为４２．８６ｋＤａ，属于不稳定类蛋白质，其蛋白质二级结构以α螺旋为主；蛋白质氨基酸序列与其他８种同源基因氨基酸序列间同源性都比较高；此外，成功构建了该基因的正、反义植物表达载体ｐＣＡＭＢＩＡＵｂｉ犔狆犌犆犛＋和ｐＣＡＭＢＩＡＵｂｉ犔狆犌犆犛－，并通过农杆菌介导法获得转正、反义基因烟草。对转基因植株和野生型烟草进行镉离子胁迫试验，生理生化指标测试结果表明镉离子胁迫处理１０ｄ后，转犔狆犌犆犛＋植株中 ＭＤＡ 含量低于野生型，光合色素含量与 ＰＯＤ、ＳＯＤ、ＣＡＴ 活性均高于野生型；而转 犔狆犌犆犛－植株中 ＭＤＡ 含量高于野生型，光合色素含量与 ＰＯＤ、ＳＯＤ、ＣＡＴ活性均低于野生型。综上所述，犔狆犌犆犛基因在烟草中的过量表达可以提高植株的耐镉胁迫能力，为进一步利用该基因转化多年生黑麦草培育抗重金属植株奠定基础。