籽粒苋AhNAD-ME的序列特征与表达

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2014,40(12):21922197http://zwxb.chinacrops.org/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2014.02192籽粒苋AhNAD-ME的序列特征与表达1,3,*211111白云凤聂江婷张忠梁李平张维锋闫建俊冯瑞云1张耀123山西省农业科学院作物科学研究所,山西太原030032;山西大学生物工程学院,山西太

2、原030006;农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室,山西太原030006摘要:NAD(P)-苹果酸酶催化苹果酸氧化脱羧,产生丙酮酸和CO2,伴随NAD(P)的还原。在C4植物中,苹果酸酶参与了C4光合作用。本研究对克隆的双子叶C4植物籽粒苋NAD-苹果酸酶基因(AhNAD-ME)编码的氨基酸序列进行了生物信息学分析,结果表明,AhNAD-ME具有苹果酸酶的完整功能域,包括苹果酸N端结构域和苹果酸酶的NAD结合结构域;进化树表明,该序列属于NAD-ME的α亚基,该亚基定位于线粒体基质中。半定量RT-

3、PCR分析表明,该基因主要在叶片和茎中表达,表达量随光照时间延长而增加。将AhNAD-ME基因重组到原核表达载体pEASY-E1中,电击法转化到大肠杆菌Transette(DE3)菌株中,IPTG诱导其高效表达,表达的融合蛋白的分子量与预期相符,主要以包涵体形式存在。关键词:籽粒苋;AhNAD-ME;序列特征;表达模式;原核表达SequenceCharacteristicsandExpressionofNAD-malicenzymeinAmaranthushypochondriacusL.1,3,*21111

4、BAIYun-Feng,NIEJiang-Ting,ZHANGZhong-Liang,LIPing,ZHANGWei-Feng,YANJian-Jun,11FENGRui-Yun,andZHANGYao12InstituteofCropScience,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,Taiyuan030032,China;CollegeofBioengineering,ShanxiUniversity,Tai-3yuan030006,China;ChinaKeyLabo

5、ratoryofLoessPlateauCropGeneResourcesandGermplasmCreation,MinistryofAgriculture,Taiyuan030006,ChinaAbstract:TheNAD(P)-malicenzyme(NAD(P)-ME)foundinmanymetabolicpathwayscatalyzestheoxidativedecarboxylationofL-malate,whichresultsinproducingpyruvate,CO2andNAD(

6、P)H.InC4plants,NAD(P)-MEplaysakeyroleinphotosyn-theticcarbonfixation.ThisstudywasaimedtocharacterizetheAhNAD-MEindicotyledonousC4Amaranthushypochondriacusbysequenceanalysis,examinetheexpressionpatternsofAhNAD-MEgeneindifferenttissuesanddifferentdurationsofi

7、llumina-tiontime,andconstructarecombinantplasmidpEASY-E1harboringtheAhNAD-MEcDNAandthentransformtheplasmidintoE.coliTransette(DE3)forprokaryoticexpressionafterIPTGinduction.TheresultshowedthatAhNAD-MEcontainsallofthemotifsrequiredforacompleteandfunctionalma

8、licenzymeandislocalizedspecificallytothemitochondrialmatrix.Semi-quantitativeRT-PCRresultsshowedthatAhNAD-MEwasconstitutivelyexpressedinallexaminedtissues,withdifferentexpressionlevels,andstronglyup-re