【目的】揭示抗逆植物沙拐棗甜菜堿醛脫氫酶（CmBADH）的基因序列�！痉椒ā坷肦ACE技術(shù)克隆CmBADH基因的全長序列,并對其基因序列和蛋白序列進(jìn)行生物信息學(xué)分析�！窘Y(jié)果】CmBADH基因的cDNA全長1 863 bp,開放閱讀框（ORF）全長1 506 bp,編碼501個氨基酸。通過Blastn比對,發(fā)現(xiàn)CmBADH與海馬齒（Sesuvium portulacastrum）、山谷櫟（Quercus lobata）、鹽爪爪（Kalidium foliatum）的BADH相似性分別達(dá)到80.04%、79.97%、79.55%。其相對分子量為123.46 kDa,等電點（pI）5.01,蛋白序列共有16個磷酸化位點;不含有跨膜結(jié)構(gòu)域;不含有信號肽位點;含有一個甜菜堿醛脫氫酶結(jié)構(gòu)域（PLN02467）。二級結(jié)構(gòu)顯示α螺旋占43.31%,無規(guī)則卷曲占31.94%,延伸鏈占17.37%,β轉(zhuǎn)角占7.38%。三級結(jié)構(gòu)模型為橢球形�！窘Y(jié)論】沙拐棗CmBADH基因序列的確定,為今后研究沙拐棗CmBADH基因的抗逆功能提供研究基礎(chǔ)。 

【文章來源】：北方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2020,48(03)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

沙拐棗CmBADH蛋白的二級結(jié)構(gòu)

圖5 沙拐棗CmBADH蛋白的二級結(jié)構(gòu)通過生物信息學(xué)分析預(yù)測沙拐棗CmBADH蛋白共有16個磷酸化位點；不含有跨膜結(jié)構(gòu)域；不含有信號肽位點；在二級結(jié)構(gòu)中α螺旋和無規(guī)則卷曲是散布于該多肽鏈中的大量結(jié)構(gòu)元件，以上結(jié)論與菠菜、山菠菜、遼寧堿蓬、玉米等BADH基因的結(jié)果相同[19]。沙拐棗CmBADH蛋白預(yù)測定位到微體中，且為弱疏水性蛋白，這與馬鈴薯、鹽爪爪、菠菜、山菠菜、互花米草、遼寧堿蓬、玉米等物種的結(jié)果不同[19]，以上物種的BADH蛋白為親水性蛋白，定位到葉綠體和過氧化物酶體中[20]，推測BADH蛋白的親疏水性與亞細(xì)胞定位有關(guān)，但需深入研究。沙拐棗CmBADH具有橢球形三級結(jié)構(gòu)的蛋白，這與互花米草BADH的結(jié)果相似[6]。系統(tǒng)進(jìn)化樹結(jié)果顯示，沙拐棗CmBADH與木本植物剛毛檉柳的同源性最高。沙拐棗CmBADH蛋白中含有甜菜堿醛脫氫酶結(jié)構(gòu)域（圖4），且含有醛脫氫酶高度保守的十肽VTLELGGKSP以及多個與酶功能有關(guān)的半胱氨酸殘基（圖3），符合醛脫氫酶的典型特征，與相關(guān)研究報道的結(jié)果相同[21-22]。

通過生物信息學(xué)分析預(yù)測沙拐棗CmBADH蛋白共有16個磷酸化位點；不含有跨膜結(jié)構(gòu)域；不含有信號肽位點；在二級結(jié)構(gòu)中α螺旋和無規(guī)則卷曲是散布于該多肽鏈中的大量結(jié)構(gòu)元件，以上結(jié)論與菠菜、山菠菜、遼寧堿蓬、玉米等BADH基因的結(jié)果相同[19]。沙拐棗CmBADH蛋白預(yù)測定位到微體中，且為弱疏水性蛋白，這與馬鈴薯、鹽爪爪、菠菜、山菠菜、互花米草、遼寧堿蓬、玉米等物種的結(jié)果不同[19]，以上物種的BADH蛋白為親水性蛋白，定位到葉綠體和過氧化物酶體中[20]，推測BADH蛋白的親疏水性與亞細(xì)胞定位有關(guān)，但需深入研究。沙拐棗CmBADH具有橢球形三級結(jié)構(gòu)的蛋白，這與互花米草BADH的結(jié)果相似[6]。系統(tǒng)進(jìn)化樹結(jié)果顯示，沙拐棗CmBADH與木本植物剛毛檉柳的同源性最高。沙拐棗CmBADH蛋白中含有甜菜堿醛脫氫酶結(jié)構(gòu)域（圖4），且含有醛脫氫酶高度保守的十肽VTLELGGKSP以及多個與酶功能有關(guān)的半胱氨酸殘基（圖3），符合醛脫氫酶的典型特征，與相關(guān)研究報道的結(jié)果相同[21-22]。BADH是甜菜堿合成過程中的兩個關(guān)鍵酶之一，在植物抗逆過程中起重要作用，目前，已利用基因工程手段，將BADH基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物，使農(nóng)作物的抗性得到不同程度的提高。本試驗為進(jìn)行CmBADH組織特異性表達(dá)、亞細(xì)胞定位、表達(dá)調(diào)控研究以及利用CmBADH基因提高植物抗逆性，后期培育抗逆作物品種奠定基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3314308