【摘要】：由焦磷酸(PPi)驅(qū)動(dòng)的膜整合焦磷酸酶(PPase)在生物適應(yīng)逆境方面可能起著重要作用,包括H~+-PPase、Na~+-PPase和Na~+,H~+-PPase三個(gè)亞家族。相比于H~+-PPase,其它兩個(gè)亞家族PPase近年來(lái)才在原核生物(特別是動(dòng)物腸道菌)中被發(fā)現(xiàn),有關(guān)它們的應(yīng)用研究更是匱乏。通過(guò)兩輪巢式PCR從人腸道宏基因組中擴(kuò)增得到甲基戊糖梭菌膜整合焦磷酸酶(CmPP)全長(zhǎng)基因。序列分析表明該基因含有一個(gè)完整的ORF(長(zhǎng)2 100 bp,編碼一個(gè)699 aa的蛋白質(zhì),G+C含量為59.9%,堿基分布均衡)。膜拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)CmPP是一個(gè)由16個(gè)跨膜α螺旋組成的膜蛋白,與目前已鑒定過(guò)的膜PPase跨膜結(jié)構(gòu)相符。序列比對(duì)分析推測(cè)CmPP屬于K+依賴型Na~+,H~+-PPase亞家族成員。另外,通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化獲得了CmPP轉(zhuǎn)基因煙草。對(duì)其子一代植株的抗旱分析發(fā)現(xiàn),在干旱脅迫條件下CmPP轉(zhuǎn)基因株系的干物質(zhì)含量、總?cè)~綠素含量和根系活力均下降,而其葉片MDA含量和電解質(zhì)滲透率均升高,但相同脅迫下的變化程度都顯著低于野生型煙草。這些結(jié)果表明CmPP基因的導(dǎo)入能夠有效提高煙草的抗旱能力。
【圖文】：

7.8%。由圖5看出，3個(gè)CmPP轉(zhuǎn)基因株系和野生型（WT）煙草的總?cè)~綠素含量和根系活力在正常澆水（對(duì)照）條件下幾無(wú)差異，而在干旱脅迫條件下均降低，且隨脅迫強(qiáng)度增加而愈加嚴(yán)重，但相同脅迫條件下轉(zhuǎn)基因株系的下降程度顯著低于野生型煙草。在中度干旱（40%FWC）脅迫條件下，3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系（CmPP-9、CmPP-11、CmPP-12）相比野生型煙草的總?cè)~綠素含量依次高出36.1%、26.2%、18.9%，根系活力依次高出29.3%、24.2%、12.1%；而在重度干旱（20%FWC）脅迫條件下，3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系與野生型煙草的總?cè)~綠素含量和根系活力分圖2在線程序TMHMM預(yù)測(cè)的CmPP蛋白膜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)MWT12345678910111213141516172kb1.512kb1.51ACmPP-BWT：野生型對(duì)照，1-17：17個(gè)CmPP轉(zhuǎn)化再生植株；A：引物對(duì)35SPro-Fw/CmPPm-Rv；B：引物對(duì)CmPPm-Fw/NosTer-Rv；箭頭表示目的PCR條帶圖3CmPP轉(zhuǎn)基因煙草植株的PCR鑒定

）脅迫條件下，3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系（CmPP-9、CmPP-11、CmPP-12）相比野生型煙草的總?cè)~綠素含量依次高出36.1%、26.2%、18.9%，根系活力依次高出29.3%、24.2%、12.1%；而在重度干旱（20%FWC）脅迫條件下，3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系與野生型煙草的總?cè)~綠素含量和根系活力分圖2在線程序TMHMM預(yù)測(cè)的CmPP蛋白膜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)MWT12345678910111213141516172kb1.512kb1.51ACmPP-BWT：野生型對(duì)照，，1-17：17個(gè)CmPP轉(zhuǎn)化再生植株；A：引物對(duì)35SPro-Fw/CmPPm-Rv；B：引物對(duì)CmPPm-Fw/NosTer-Rv；箭頭表示目的PCR條帶圖3CmPP轉(zhuǎn)基因煙草植株的PCR鑒定
【作者單位】： 云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院云南省生物質(zhì)能源和環(huán)境生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教育部生物質(zhì)能源持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用工程研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31160169,31460067)
【分類號(hào)】：Q943.2;S572

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1 楊玉梅;人腸道甲基戊糖梭菌膜整合焦磷酸酶的基因克隆和抗鹽功能分析[D];云南師范大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2521006