小黑杨PnCCH10基因的克隆、功能初步鉴定及遗传转化

铜伴侣蛋白是细胞内结合并转运铜离子的低分子量蛋白质,在维持细胞铜稳态过程中发挥重要作用。CCH具有羧基末端伸长区,是植物细胞特有的铜伴侣蛋白。本研究通过RT-PCR方法克隆了小黑杨PnCCH10基因(登录号为MF977410)。序列分析表明,PnCCH10基因的开放阅读框为492 bp,编码的亲水性蛋白质含有163个氨基酸残基,分子量为18.7 kDa。PnCCH10蛋白的氨基端含有保守的MXCXXC铜离子结合基序且能够形成βαββαβ二级结构;PnCCH10与毛果杨PtCCH10蛋白的氨基酸序列同源性为99%,二者的进化关系最近。qRT-PCR鉴定结果显示,应答缺铜和高浓度铜离子胁迫,PnCCH10在小黑杨不同组织中的表达模式发生变化。酵母功能互补试验结果表明,PnCCH10具有抗氧化和铜伴侣功能。遗传转化后获得了过量表达PnCCH10基因的小黑杨转基因株系,且1、2、3、5、6、7和13号转基因株系的叶片和根中PnCCH10基因的表达量显著高于野生型植株。