砂糖橘精氨酸脱羧酶CrADC基因的克隆及表达分析 - 吴秀兰; 任诗欣; 李桂花; 唐文武 (果树学报, 2023)
S666.2; [目的]克隆砂糖橘精氨酸脱羧酶基因(CrADC),分析其在干旱胁迫下的表达模式,为探究CrADC基因调控多胺合成的抗旱分子机制提供理论参考.[方法]利用RT-PCR技术克隆砂糖橘CrADC基因,采用生物信息学进行蛋白序列及进化分析,利用qPCR检测不同组织和干旱胁迫下的基因相对表达量,并进行植物表达载体构建与烟草遗传转化验证.[结果]砂糖橘CrADC基因全长2262 bp,编码753个氨基酸,含有一个吡哆醛结合域.序列及进化分析显示果树ADC蛋白序列较保守且分为3类,起源于温带的苹果、李、枣、葡萄等8种落叶果树为一个进化分支,起源于热带或亚热带的柑橘、杧果、番木瓜等6种果树属于另一分支.qPCR实验表明,CrADC基因在砂糖橘叶、花、果肉和果皮组织均能表达,但不同时期叶片和果实不同部位的表达量差异显著,干旱胁迫24h内的基因表达量会逐步上升.转基因实验表明,CrADC基因在烟草根、茎、叶组织中也能稳定表达,转基因系比对照烟草的电导率和丙二醛含量更低,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性更高,表现出更好的抗旱生理特征.[结论]砂糖橘CrADC序列较保守,起源于亚热带或热带果树的进化分支.CrADC基因具有组织表达特异性,在干旱胁迫后24h内该基因表达量上升,使转基因系比对照烟草具有更好的抗旱生理特性.