《植物生理学报》 2020, 56(2): 171-179

萱草乙二醛酶基因的克隆及花粉管通道法遗传转化

倪迪安*, 梁锦, 高马也, 钟荣, 谭雨馨, 刘翔, 尹冬梅*, 张志国

上海应用技术大学生态技术与工程学院, 上海201418

通信作者：倪迪安；E-mail: 倪迪安(dani@sit.edu.cn)、尹冬梅(yindm@ sit.edu.cn)

摘　要：

植物在逆境条件下会积累过量有毒醛类化合物(如甲基乙二醛), 乙二醛酶可有效清除此类化合物以维持体内平衡。为研究萱草乙二醛酶基因的功能, 根据萱草转录组测序结果, 采用生物信息学方法筛选乙二醛酶候选基因, 并通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法首次从萱草中克隆了乙二醛酶的编码序列(coding sequence,CDS)的全长, 命名为HfGLXI-1。该CDS全长885 bp, 编码295个氨基酸, 分子进化树分析显示该基因编码的蛋白质属于乙二醛酶进化枝I (Clade I), 即具有乙二醛酶活性。蛋白质高级结构预测显示HfGLXI-1主要由无规则卷曲、 α螺旋和延伸链组成, 其配体为二价钴离子和谷胱甘肽, 与乙二醛酶的性质相符。通过PCR扩增结果显示扩增得到的基因组DNA条带大小与该基因CDS的分子量相近, 测序结果表明上述两者序列完全一致, 推测HfGLXI-1基因不存在内含子。通过构建含有HfGLXI-1 cDNA的过表达载体及采用花粉管通道方法进行转化, 获得表达转基因萱草, 为进一步研究萱草HFGLXI-1的功能提供参考。

关键词：萱草; 乙二醛酶; 生物信息学; 基因克隆; 花粉管通道转基因

收稿：2019-11-06   修定：2020-01-06

资助：上海市科技兴农推广项目[沪农科推字(2019)第1-18号]。