枸杞L-半乳糖酸内酯脱氢酶基因的克隆及表达分析

以青海枸杞（Lycium barbarum L.）为模板,采用RT-PCR和RACE技术,克隆枸杞L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶（GLDH）基因序列,命名为LbGLDH。LbGLDH基因全长为2 114bp,包含一个开放读码框1 767bp（编码588个氨基酸）、5′末端序列57bp、3′末端序列290bp。LbGLDH基因核苷酸序列与番茄、马铃薯、烟草GLDH基因具有88%～90%的一致性。LbGLDH编码氨基酸序列包含GLDH蛋白酶具备的FAD-binding-4和ALO结构域。qRT-PCR分析结果显示,在枸杞不同组织中LbGLDH基因的表达、抗坏血酸含量和GLDH活性变化趋势相同,表现为在枸杞的花和果实中表达量最高,成熟叶中表达量最少。推测LbGLDH基因表达促进枸杞果实中抗环血酸含量的积累。

不同品种大豆发芽过程中抗坏血酸合成积累的比较研究

测定了鲁豆 2号、淮豆 1号、吉林 3号和楚秀等 4种不同品种大豆发芽过程中抗坏血酸含量的变化情况 ,结果表明供试大豆在发芽过程中抗坏血酸含量均显著增加 ,说明大豆发芽过程中开始了抗坏血酸的合成代谢。发芽 4天后的鲁豆 2号和淮豆 1号的抗坏血酸含量高于相同发芽条件下的吉林 3号和楚秀 ,表明不同品种发芽大豆中抗坏血酸的合成能力不同。在 4种发芽大豆中均检出半乳糖酸内酯脱氢酶 (GLDH) ,其活性受光照条件的影响 ,蓝光、白光、紫外光对GLDH活性具有促进作用 ,紫外光的促进作用最显著。在相同光强和相同时间的紫外光照射下 ,楚秀和吉林 3号的抗坏血酸增加量高于鲁豆 2号和淮豆 1号 。

玉米ZmGLDH基因的克隆与表达分析

为探讨玉米L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶基因(ZmGLDH)在玉米生长发育和抗逆反应中的作用,采用RT-PCR、生物信息学、实时荧光定量PCR方法,研究了ZmGLDH基因的序列结构及其在盐胁迫下的表达特征。结果表明:ZmGLDH基因有6个外显子、5个内含子,其开放阅读框编码的多肽包含39个氨基酸残基的转运肽、42个氨基酸残基的去除肽段、505个氨基酸残基的成熟肽,在近成熟肽的N-末端有一个136个氨基酸残基组成的FAD结合结构域。盐胁迫下,ZmGLDH基因表达量上调。盐胁迫1 h,其表达量上升至对照(盐胁迫0 h)的1.20倍,盐胁迫2 h上升至对照的2.31倍,盐胁迫3 h为对照的2.20倍,盐胁迫4 h为对照的1.46倍。盐胁迫期间玉米叶片中抗坏血酸(AsA)含量的变化与ZmGLDH基因表达量的变化趋势一致,说明盐胁迫诱导的ZmGLDH基因表达水平变化是影响玉米叶内AsA含量的主要因素。

白菜GLDH基因cDNA的克隆及序列分析

以白菜品种‘苏州青’cDNA为模板,采用RT-PCR、巢式PCR、3’RACE和5’RACE技术,获得了L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶(EC1.3.2.3,GLDH)基因cDNA2034bp全长序列。序列分析表明,GLDH基因cDNA序列编码601个氨基酸。其氨基酸序列与花椰菜GLDH基因具有98%的同源性,与拟南芥GLDH基因具有90%的同源性。该基因在GenBank中登录号为AY899298。

大豆GmGLDH基因的克隆、表达及生物信息学分析

为了探究大豆L-半乳糖酸-1,4-内酯脱氢酶基因Gm GLDH-Glyma.02G166300 (以下简称GmGLDH)的功能,本研究采用同源克隆法获得大豆GmGLDH基因,开展了相关生物信息学分析,并对其非生物胁迫下表达模式进行调查。结果表明,GmGLDH基因包含一个长度为1 752 bp的ORF序列,编码584个氨基酸。GmGLDH蛋白为亲水性较强的蛋白;二级结构中以无规则卷曲和α螺旋结构为主;预测亚细胞定位GmGLDH主要分布在线粒体中,分析结果并未发现跨膜结构域和信号肽结构;该蛋白序列中存在磷酸化位点56个。进化分析表明,克隆的GmGLDH氨基酸序列与菜豆、苜蓿的同源关系较近。基因上游顺式调控元件分析表明该基因可能参与光应答、激素响应、高温响应等,但光处理下大豆子叶中Gm GLDH基因的表达变化不大,且和子叶中抗坏血酸含量无相关性;4种非生物胁迫处理下大豆叶片中Gm GLDH基因是先下调后上调表达,和抗坏血酸含量变化呈反相关。本研究为进一步研究GmGLDH基因在大豆抗逆中的作用提供了重要的帮助。