茶树CsSMT基因的克隆、原核表达及植物超表达载体构建

为了发掘利用茶树(Camellia sinensis)富硒关键酶硒代半胱氨酸甲基转移酶(Selenocysteine methyltransferase,SMT)基因Cs SMT,基于宁州2号转录组测序结果,通过RACE克隆该基因的c DNA全长,并通过原核表达和蛋白质印迹(Western blotting)验证该基因,然后构建超表达载体,转化至根癌农杆菌。结果表明:该基因c DNA全长为1277 bp,开放阅读框(Open reading frame,ORF)为1 050 bp,与NCBI公布的茶树该基因ORF序列有8个点突变,且缺少GTCGTC序列。Cs SMT基因编码349个氨基酸,其氨基酸序列与毛果杨、野生大豆、黄芪的SMT以及川桑的同型半胱氨酸-S-甲基转移酶2(Homocysteine-S-methyltransferase 2,HMT2)的氨基酸序列有较高的相似性。目标蛋白分子量约38 k Da,为水溶性蛋白,与预测结果相符。成功构建Cs SMT基因的超表达载体,并获得携带Cs SMT的农杆菌菌株。

茶树CsSMT基因的单核苷酸多态性及其表达

为了发掘利用茶树茶树富硒关键酶硒代半胱氨酸甲基转移酶(Selenocysteine methyltransferase,SMT)基因CsSMT,通过RACE克隆该基因的cDNA全长,并通过水培试验,分析该基因在井43幼苗根叶的表达特征。结果表明:通过该基因cDNA的全长克隆,获得5个茶树品种CsSMT的开放阅读框(ORF)全长;对茶树5个品种的ORF核苷酸多态性鉴定共检测到19个多态性位点,包括17个SNPs和2个InDels,平均每55 bp检测到1个多态性位点,这些多态位点引起9个氨基酸位点变化;5个茶树品种SMT的氨基酸序列一致性为99.15%,出现一定的遗传分化。Na_2SeO_3水培及荧光定量PCR表明,CsSMT基因在茶树幼苗根与成熟叶中均有表达;Na_2SeO_3显著诱导成熟叶中该基因表达,抑制须根CsSMT表达。

茶树硒代半胱氨酸甲基转移酶基因生物信息学分析

为揭示茶树（Camellia sinensis）硒代半胱氨酸甲基转移酶（Selenocysteine methyltransferase，SMT）基因CsSMT的生物学功能及其分子调控机理，利用生物基因组学数据库和生物信息学分析软件，对CsSMT进行生物信息学分析，预测该基因编码产物的理化性质、结构与功能，同时构建CsSMT同源基因的系统进化树。结果表明：GsSMT基因cDNA全长1368bp，开放阅读框位于50-1105bp处。编码产物为稳定的亲水性蛋白，分子式为C1670H2645N459o532S15,无跨膜结构，无信号肽，定位于细胞质基质。二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主，三维建模成功。系统进化分析表明，CsSMT基因mRNA与拟南芥同型半胱氨酸S-甲基转移酶基因（Homocysteine S-methyhransferase，HMT）聚为一组。