本文關(guān)鍵詞：通過轉(zhuǎn)δ-OAT基因獲得抗鹽抗旱水稻，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《福建農(nóng)林大學》 2008年

斑茅脯氨酸代謝關(guān)鍵基因Ea-δ-OAT和Ea-P5CS克隆及功能分析

李偉  

【摘要】：斑茅(Erianthus arundinaceum)是甘蔗(Saccharum L.)近緣屬植物之一,具有多種優(yōu)良抗性,是甘蔗育種的重要種質(zhì)資源。本文選甘蔗近緣屬植物斑茅為研究材料,利用RT-PCR和RACE技術(shù)克隆了脯氨酸代謝過程中谷氨酸途徑和鳥氨酸途徑的關(guān)鍵酶基因δ-OAT和P5CS。利用實時熒光定量PCR技術(shù)對PEG、NaCl和ABA處理不同時間兩個基因的表達進行分析,探討脯氨酸積累過程中兩條合成途徑的主次關(guān)系,并試圖理解不同處理情況下斑茅脯氨酸代謝與抗旱性的關(guān)系。 從斑茅中分離出編碼鳥氨酸-δ-氨基轉(zhuǎn)氨酶基因(Ea-δ-OAT)全長cDNA序列1720bp,編碼454個氨基酸,GenBank登錄號為(EU113256)。通過同哺乳動物、高等植物、微生物的δ-OAT基因編碼的氨基酸序列進行同源比對,發(fā)現(xiàn)斑茅Ea-δ-OA瑾因同其近緣屬植物甘蔗的同源性最高(87%),而同其他高等植物的同源性次之(約為70%),同動物的同源性最低(約為60%)。在斑茅Ea-δ-OAT基因編碼的氨基酸序列的5′端未發(fā)現(xiàn)線粒體定位序列,同甘蔗Sc-δ-OAT基因一樣。斑茅Ea-δ-OAT基因具有完整的鳥氨酸轉(zhuǎn)氨酶功能區(qū)rocD。 所獲得斑茅△~1-吡咯啉-5-羧酸合酶基因(Ea-P5CS)cDNA全長2563bp,5′端非編碼區(qū)103bp。包含一個2148bp編碼716個氨基酸的開放讀碼框(ORF),3′端非編碼區(qū)312bp,poly(A)上游有1個聚腺苷酸五堿基AATAAA,GenBank登錄號為(EU113257)。將基因編碼氨基酸序列在GenBank中進行BLAST分析,發(fā)現(xiàn)其與近緣屬植物甘蔗同源性達97%,與水稻同源性達87%。斑茅P5CS基因編碼雙功能的酶,N端含有1個谷氨酸激酶(G5K(ProB))功能區(qū),在C端有一個谷氨酰半醛脫氫酶(glutamyl 5-phosphate reductase(G5PR,ProA)功能區(qū)。 在不同脅迫處理(PEG、NaCl和ABA)下,對兩個斑茅脯氨酸代謝關(guān)鍵基因的Q-PCR分析:將兩個基因的Q-PCR分析結(jié)果歸納列出,然后說明那種途徑起主要作用。結(jié)果表明,30%PEG脅迫下斑茅脯氨酸積累過程的兩條代謝途徑中,脅迫前期谷氨酸途徑和烏氨酸途徑同時在起作用,在脅迫后期谷氨酸途徑逐漸占據(jù)主要位置;250mMNaCl脅迫下斑茅脯氨酸代謝過程中前6h脯氨酸的積累由谷氨酸途徑和鳥氨酸途徑共同調(diào)節(jié),隨后鳥氨酸途徑占主導地位;10mg/L ABA處理下斑茅脯氨酸積累過程中,前期谷氨酸途徑和鳥氨酸途徑共同作用,鳥氨酸途徑在后期占主導地位。斑茅中也存在兩個編碼P5CS的基因,且一個為ABA依賴型,一個為不依賴ABA型。所克隆的到的Ea-P5CS基因為不依賴ABA型。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：福建農(nóng)林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：S566.1
【目錄】：

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