RACE法克隆亚麻COMT基因及生物信息学分析.pdf

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1、生物技术通报·研究报告·BIOTECHNOLOGYBULLETIN2013als~12期RACE法克隆亚麻COMT基因及生物信息学分析龙松华乔瑞清陈信波邱财生邓欣郭媛郝冬梅王玉富(1．中国农业科学院麻类研究所，长沙410205；2．湖南农业大学作物基因工程湖南省重点实验室，长沙410128)摘要：利用RACE技术克隆得到亚麻木质素合成关键酶基因COMT基因的cDNA全长序列，该基因cDNA全长1726bp(GenBank登录号为KC832865o含有1104bp完整的开放阅读框，5非编码区长423bp，3’非编码区长

2、199bp。对序列进行生物信息学分析的结果：编码的蛋白由367个氨基酸组成(其中亮氨酸38个，丙氨酸32个和丝氨酸28个)，相对分子量为40kD，等电点pI为5．7；蛋白质二级结构以无规则卷曲和o【一螺旋为主；构建系统进化树表明与赤桉(Eucalyptuscamaldulensis)亲缘关系最近。关键词：亚麻木质素COMT基因RACE生物信息学分析RACECloningandBioinformaticsAnalysisofFlaxCOMTGeneLongSonghuaQiaoRuiqingChenXinboQiuCa

3、ishengDengXinGuoYuanHaoDongmeiWangYufu(1．TheInstituteofBastFiberCrops，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Changsha410205；2．CropGeneEngineeringKeyLaboratoryofHunanProvince，HunanAgriculturalUniversity，Changsha410128，)Abstract：FulllengthofgeneofflaxCOMTwasclonedu

4、singthemethodofRACE．Thegenewas1726bpinlength，ofwhich，theopenreadingflamewas1104bp，encoding367aminoacidresiduesandhavingamolecularweightof40kD，witha5non—codingregionof423bpanda3non—codingregionof199bp．ThegenewassubmittedtoGenBankwithanumberofKC8328645．Thecodingp

5、roteinwaswithpIof5．7，insecondarystructureofproteinofwhich，randomcoilanda-helixwereabundantcategory．Ph3logenetietreebasedonCOMTgenessubmittedtoGenBankofdifferentplantshowedthatflaxclusteredtogetherwithEucalyptuscamaldulensis．Keywords：FlaxLigninCOMTgeneRACEBioinf

6、ormatiesanalysis亚麻是我国重要的纤维原料作物和特色经济作聚体，木质素含量和单体组成对其最终用途起着决物，在纺织、造纸、建材及环保等领域发挥着不容定性作用。在木质素生物合成途径中，木质素C单低估的作用，具有广阔的发展前景。随着全球石油、体向S单体转化主要是由两种酶：F5H(松柏醛脱煤炭等重要自然资源13益枯竭，亚麻作为一种重要氢酶)和COMT(咖啡酸／5一羟基阿魏酸．O．甲基转的天然纤维植物将发挥越来越重要的作用。我国既移酶)控制¨’，其中COMT主要参与s木质素的是亚麻生产的大国，又是亚麻制品加工的大

7、国，但生物合成]。在杨树、烟草、苜蓿、火炬松。]我国亚麻在纤维品质上与国外有较大的差距，如长中都有正义或反义抑制COMT活性从而降低木质素麻率和梳成率较西欧低30％以上，在纤维支数、纤对纤维品质影响的报道。亚麻木质素代谢关系到纤维强力、纤维单产等性状方面亟待提高。因此我国维的产量和质量问题，COMT作为木质素代谢过程有一半的亚麻源料依赖进口。的重要的基因，对研究改良纤维品质有着重要的意木质素是影响亚麻纤维产量和质量的一个重要义。而有关亚麻COMT全长基因克隆的研究尚未见因素。它是在一系列合成酶催化下使苯丙氨酸或酪报道

8、。因此，本研究以亚麻为材料，利用RACE方氨酸逐步转化为木质素单体最终聚合而成的酚类多法对其COMT全长基因进行克隆，并对其进行生物收稿日期：20l3—06．O5基金项目：国家自然科学基金项目(31000745)，国家麻类产业技术体系(CARS一19一El4)作者简介：龙松华，男，硕士，研究方向：植物分子生物学；E—mail：longsongh