甘蔗水分胁迫响应的δ-鸟氨酸转氨酶基因克隆及分子特征分析

通过消减文库技术,结合cDNA芯片技术筛选到1个明显受水分胁迫诱导的EST序列(Ratio值为8.1),比对分析推测其为δ-OAT基因的片段,进而通过RACE结合PCR技术获得该基因全长cDNA序列为1782bp,其中5′端非编码区150bp,开放阅读框为1362bp,3′端非编码区为270bp且存在2个终止加A信号AATAA。预测其编码的蛋白质分子量为49.5ku,等电点为6.5,为一个跨膜蛋白。序列比对分析结果表明,δ-OAT基因家族N末端和C末端相对不保守,而主要功能区均表现保守。基因进化分析显示,单子叶禾本科植物和双子叶植物鸟氨酸转氨酶编码基因分别由各自祖先进化而来,而微生物的鸟氨酸转氨酶编码基因表现出复杂的进化关系。荧光实时PCR分析δ-OAT在根、茎、叶的表达,该基因在茎的表达较高,其次是叶而后为根,但没有明显的组织表达特异性。本文首次报道甘蔗δ-OAT基因克隆研究结果,为该基因的深入研究和应用奠定一定基础。

斑茅-δOAT基因克隆及其序列分析

利用RT-PCR和RACE技术从斑茅(Erianthus arundinaceus)中分离出编码鸟氨酸-δ-氨基转氨酶基因的全长cDNA序列,序列全长1 680 bp,编码454个氨基酸。通过对哺乳动物、高等植物、微生物的-δOAT基因编码的氨基酸序列进行同源比对,发现斑茅-δOAT基因同其近缘属植物甘蔗的同源性最高(87%),同其他高等植物的同源性次之(约为70%),而同动物的同源性最低(约为60%)。在斑茅-δOAT基因编码的氨基酸序列的5′端未发现线粒体定位序列,同甘蔗-δOAT基因一样。斑茅-δOAT基因具有完整的鸟氨酸转氨酶功能区rocD。利用定量RCR(real-tim e PCR)对30%PEG胁迫下的斑茅-δOAT基因表达量进行研究,结果表明-δOAT基因在胁迫12 h表达量达到最高,约为对照的4.1倍;胁迫2 h-δOAT基因表达量反而有所降低。