马铃薯腺苷酸激酶基因的克隆分析及其植物表达载体的构建

目的:克隆马铃薯腺苷酸激酶基因(adk)并进行生物信息学分析,构建反义表达载体。方法:用RT-PCR方法从西南地区马铃薯主推品种“米拉”中克隆adk编码序列,进行生物信息学分析后,反向插入植物高效表达载体pCAMBIA1304+,构建其反义植物表达载体。结果:克隆到的adk编码序列(stadk)为867bp,编码由288个氨基酸残基构成的多肽。生物信息学分析表明,其亚细胞结构定位于质体,具有典型的腺苷酸激酶蛋白功能域ATP-AMP(Ap5A)结合位点和AMP结合位点,蛋白质三维模型具有典型的ADK蛋白立体结构。该蛋白与另一条来源于马铃薯的ADK2序列的遗传相似性最高,在进化树上与杏、苜蓿、水稻的距离最近,与拟南芥的距离最远。将构建好的反义表达载体pCAMBIA1304+-Astadk导入根癌农杆菌菌株LBA4404,获得了工程菌菌株。结论:克隆到stadk基因。生物信息学分析表明,在淀粉合成水平最高的植物中,腺苷酸激酶的分子进化水平和遗传相似性也最高。获得的工程菌菌株可用于遗传转化马铃薯、甘薯和木薯等重要的淀粉作物,为实现淀粉代谢工程奠定了基础。