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《甘蔗水分胁迫响应的δ-鸟氨酸转氨酶基因克隆及分子特征分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、热带作物学报CHINESEJOURNALOFTROPICALCROPS甘蔗水分胁迫响应的6-鸟氨酸转氨酶基因克隆及分子特征分析张积森収，陈由强很，郭春芳2,李伟2,阙友雄2,叶冰莹1,陈如凯2,张木清2*1福建师范大学生命科学学院，福建福州350108;2农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室，福建福州350002摘要通过消减文库技术，结合cl)NA芯片技术筛选到1个明显受水分胁迫诱导的EST序列(Ratio值为8.1).比对分析推测其为A0AT基因的片段，进而通过RACE结合PCR技术获得该基因全长cDNA序列为1782bp,其中5'
2、端非编码区150bp,开放阅读框为1362bp.3'端非编码区.为270bp且存在2个终止加A信号AATAA。预测英编码的蛋白质分子凰为49.5ku,等电点为6.5,为•■个跨膜蛋白。序列比对分析结果表明，8-OAT基因家族N末端和C末端相对不保守.而主要功能区均表现保守。基因进化分析显示，单子叶禾本科植物和双子叶植物鸟氨酸转氨薛编码基因分别由各自祖先进化而来，而微生物的鸟粗酸转鎮酶编码基因表现岀复杂的进化关系。荧光实时PCR分析6-OAT在根、茎、叶的表达，该皋因在茎的表达较高，其次是叶而后为根，但没有明显的组织表达待并性。本文首次报道甘
3、蔗8-OAT因克隆研究结果，为该革因的深入研究和应用更定一定基础。关舗词甘蔗；水分胁迫；酸转氨册；荧光实时PCR中图分类号S566」甘谯是中国垠重要的糖料作物，聲糖占全国食糖总产的90%以上。由于廉糖产业结构的调整和蔗区的西移，目前旱植甘蔗面积已占全国种植甘蔗总面积的85%以上。因此，研究甘蔗的抗旱分子生物学,从而通过基因匸程手段培育出适合中国栽种的优质、高产甘恋抗早新品种具有广阔的应用前杲。干早胁迫会促使植物体累积可溶性大分子渗透保护物质，如脯氨酸、甜菜碱和糖醇叫其中脯氨酸是分布最广的渗透列。近年冇关脯氨酸代谢的研究表明，脯氨酸具有多种功
4、能，如作为一种可直接利用的能源，或者氮源和碳源RT；其代谢中间产物具冇诱导基因表达以及降低渗透胁迫所造成的氣伤害作用〔X；盐胁迫条件下，脯氨酸具有保护植物根部线粒体电子传递链复合体II免受伤害的功能叫也有研究者指岀脯氨酸代谢是沟通C/N代谢和渗透胁迫的桥梁叫脯氨酸的生物合成途空冇2种，即谷氨酸途径和鸟氨酸途径moi,其中6-鸟氨酸转氨(S^(omithine-8-aminotransferase,8-OAT；EC2.6.1」3)是鸟氨酸代谢途径的关键酸，对脯氨酸合成起苕重要的作用曲12
5、。甘蔗中，尚未有对§一鸟氨酸转氨陆基因进行分子生物学研
6、究的报道。笔者通过tDNA微阵列分析水分胁迫的甘蔗获得「鸟氨酸转氨酶基因序列同源的EST序列，在此基础上，用RACE技术克隆甘蔗6-鸟氨酸转氨酶编码基因的全氏，并对该基因在甘蔗部分组织部位的表达进行.分析，以期为甘蔗抗旱基因工程提供候选基因和理论依据。1材料和方法1.1材料供试甘蔗胡种为福农95-1702,由福建农林大学甘聲研究所提供，甘蔗长至6〜7片真叶时，取根、茎和叶用于RNA提取。基金资助：国家自然科学星金(No.30370901),国家863计划“高畫能能源甘曲新骷种的创制与应用”(No.2OO7AA100701),国家农业公益性行
7、业科研专项(No.nyh>-zx07-019)资助，作者简介：张积森.1977年生.男.博士.研究方向:植物分子生物学.E-mail:zjisen@fjnu.edu.cnn•通讯作者：张木清•1966年生.男.博士.教授.主宴研究方向：作物牛理遗传与分子徉种，E-maii:zmuqing@163.crom0收稿日期：2009-06-15修回日期：2009-07-021.2方法1.2.1RNA提取甘蔗叶片总RNA的提取参照Invitrogen的TRIZOL试剂盒说明书操作，取700ng,用1%琼脂糖变性胶进行电泳检测。1.2.2基因芯片第选水
8、分胁迫响应的ESTs以Cy5标记正常供水的甘蔗mRNA(对照)，Cy3标记25%PEG-8000胁迫24h的tt麻mRNA(处理)，与项目组应用干早消减文库制备的cDNA芯片杂交叫杂交分析过程同项目组已发表论文网。1.2.3RACE和全长cDNA克隆根据芯片分析中上调表达目的基因EST序列(ACCESSION:FK700738),用PrimerPremier5.0设计基因的3'端扩增引物3'GSP:CCAGATGGCTATTTGAAAGGTG；参照SMARTSRACEcDNAAmplificationKit说明书，以25%PEG-8000胁
9、迫处理24h的甘蔗叶片提取总RNA为模版进行反转录得到cDNA,用于3’RACE扩增。采用降落PCR(TouchDownPCR)进行扩增，PCR反应条件为：94X：30s,66乞
