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香蕉A、B基因组胆碱单加氧酶基因克隆及渗透胁迫下表达特性分析 被引量:1
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作者 朱博为 于佳玄 +1 位作者 李新国 刘菊华 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期1538-1551,共14页
胆碱单加氧酶(CMO)是高等植物体内甜菜碱合成过程中的关键酶,在植物抵御逆境生理过程中具有重要作用。在香蕉A、B参考基因组数据库中分别鉴定到1个CMO基因,对MaCMO与MbCMO基因组序列进行生物学信息分析,发现MbCMO可能由1个香蕉O-岩藻糖... 胆碱单加氧酶(CMO)是高等植物体内甜菜碱合成过程中的关键酶,在植物抵御逆境生理过程中具有重要作用。在香蕉A、B参考基因组数据库中分别鉴定到1个CMO基因,对MaCMO与MbCMO基因组序列进行生物学信息分析,发现MbCMO可能由1个香蕉O-岩藻糖基转移酶家族蛋白编码基因与MbCMO基因串联形成。克隆湛江AA(ZJ;AA基因型)、巴西蕉(BX;AAA基因型)、广东大蕉(GD;AAB基因型)和金粉(JF;ABB基因型)的CMO基因编码序列并测序比对,在ZJ和BX中鉴定到基因CMO-A,GD和JF中鉴定到基因CMO-A、CMO-B1和CMO-B2,JF中鉴定到基因CMO-H。鉴定到的4种香蕉CMO基因中,有23个共同的高频密码子,密码子CUU和CCG分别是偏性最强和最弱的密码子。CMO-A蛋白与CMO-H蛋白的氨基酸数量最少,均为425个;CMO-B1蛋白的氨基酸数量最多,为470个,且二级结构最为复杂;CMO-B2蛋白分子量最大,为52.02 kDa;CMO-A分子量最小,为47.48 kDa;4种CMO均属于酸性蛋白,均不具有跨膜结构且均为亲水性蛋白;亚细胞定位预测显示4种CMO均定位在叶绿体中。在进化方面,植物CMO在进化时单、双子叶植物有明显的分支,香蕉CMO-A、CMO-H、CMO-B1、CMO-B2蛋白与其他单子叶植物CMO蛋白亲缘关系更近。RT-qPCR结果显示:4种香蕉根中CMO在渗透胁迫前期上调表达,A基因组纯合型ZJ与BX的CMO表达量高于A、B基因组杂合型GD与JF的CMO表达量;4种香蕉叶中CMO在渗透胁迫前期下调表达,其中A基因组纯合型ZJ与BX的CMO表达量在渗透胁迫后期出现上调表达,A、B基因组杂合型GD与JF的CMO表达量高峰出现在10 d,而后15 d时表达量再次下调,并显著低于ZJ与BX的CMO表达量。本研究揭示了香蕉A、B基因组间CMO基因的差异和不同基因型香蕉中CMO基因在渗透胁迫下的表达模式,为进一步研究香蕉A、B基因组CMO基因生物学功能,特别是来源于不同基因组的CMO基因与香蕉抗渗透胁迫能力间的关系奠定基础,为利用基因工程提高香蕉抗逆性提供参考依据。 展开更多
关键词 香蕉 A、B基因 胆碱单加氧酶合成基因 表达特性 抗逆性
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山菠菜胆碱单加氧酶基因对棉花的遗传转化和耐盐性表达 被引量:18
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作者 张慧军 董合忠 +2 位作者 石跃进 陈受宜 朱永红 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1073-1078,共6页
胆碱单加氧酶(CMO)是渗透保护剂甜菜碱生物合成的关键酶之一。以棉花(Gossypium hirsutium L.)泗棉3号的下胚轴切段为外植体,利用农杆菌介导法将克隆自山菠菜(Atriplex hortensis)的AhCMO基因导入其中,通过组织培养胚状体发生途径获得... 胆碱单加氧酶(CMO)是渗透保护剂甜菜碱生物合成的关键酶之一。以棉花(Gossypium hirsutium L.)泗棉3号的下胚轴切段为外植体,利用农杆菌介导法将克隆自山菠菜(Atriplex hortensis)的AhCMO基因导入其中,通过组织培养胚状体发生途径获得转基因再生植株。以0.5%卡那霉素对再生苗筛选后,PCR检测抗卡那霉素棉苗确认阳性转化株,Southern和Northern杂交结果进一步证实外源基因已导入棉花并得到表达。在温室盆栽条件下,于2片真叶期对转AhCMO基因棉花及其转化受体泗棉3号施加0.5%的NaCl胁迫,15d后发现其光合作用和植株生长被显著抑制,非转基因棉花泗棉3号的株高、鲜重和光合速率分别降低了57.6%、65.6%和69.9%,而转AhCMO基因的棉株分别降低了37.3%、54.6%和47.9%。转AhCMO棉花所受盐害程度显著小于非转基因的棉株,说明AhCMO基因的导入和表达提高了转基因棉花的耐盐性。 展开更多
关键词 棉花 胆碱单加氧酶基因 遗传转化 耐盐性
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菠菜胆碱单加氧酶基因cDNA的克隆及重组植物表达载体的构建 被引量:2
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作者 柳娜 王蒂 +3 位作者 司怀军 李东魁 刘海英 李有忠 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期107-112,共6页
从菠菜叶片中提取总RNA,用RT-PCR方法扩增到菠菜胆碱单加氧酶(CMO)基因cDNA,然后将CMO cDNA克隆至pBluescript SK+载体上,序列分析结果表明,该CMO cDNA全长为1 424 bp,开放阅读框1 320 bp,编码440个氨基酸。核酸序列同源性分析表明,该c... 从菠菜叶片中提取总RNA,用RT-PCR方法扩增到菠菜胆碱单加氧酶(CMO)基因cDNA,然后将CMO cDNA克隆至pBluescript SK+载体上,序列分析结果表明,该CMO cDNA全长为1 424 bp,开放阅读框1 320 bp,编码440个氨基酸。核酸序列同源性分析表明,该cDNA与已发表的菠菜CMO基因具有99.8%同源性,氨基酸序列同源性达99.6%。在此基础上以pBI121和pBIrd为基础,构建了组成型启动子CaMV 35S和逆境诱导表达启动子rd29A驱动的CMO基因的植物表达载体。 展开更多
关键词 菠菜 胆碱单加氧酶基因 克隆 表达载体构建
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