假单胞菌Na^+/H^+逆向转运蛋白基因nhaA的克隆与鉴定

根据3种生物的Na+/H+逆向转运蛋白基因(nhaA)的两端序列设计引物,利用PCR从假单胞菌 (Pseudomonassp.cn4902)中克隆得到一结构基因。该基因长1089bp,编码362个氨基酸,与E.coliK12的 nhaA基因的同源性高达97.0%。将该结构基因与pBV220构建成重组载体pBVA。SDS PAGE电泳表明:含 pBVA的转化子产生较高浓度的分子量约为41kD的蛋白,与预期相符。在含NaCl1.0mol/L的培养基中生长达 到平衡期时,转化子的菌浓度约是对照的2.3倍。经原子吸收光谱测定,转化子细胞质中Na+浓度仅为对照菌的 60.4%。SDS PAGE电泳表明该基因的表达蛋白位于细胞膜(壁)上。提纯外源基因表达蛋白并对其N端8个氨 基酸进行测序,与nhaA基因推测的氨基酸序列完全相符。这些实验证实,克隆得到的基因是假单胞菌的nhaA基 因。该基因已经在GenBank登记,收录号为AY643494。

转Na^+/H^+逆向转运蛋白基因(nhaA)大豆植株的获得及耐盐性分析

高盐对作物造成渗透胁迫和离子毒害,是影响作物生长发育的主要非生物胁迫因子之一。Na+/H+逆向转运蛋白能够通过将Na+排出细胞或将其区隔化入液泡中来调节细胞内的离子平衡,是植物耐盐的关键因子。本研究将质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因nhaA构建到植物表达载体pBI121上,通过发根农杆菌介导转化大豆子叶节,获得6株卡那霉素抗性再生植株。对抗性植株进行PCR、Southern blot和RT-PCR鉴定,3株植株呈阳性,平均转化率为0.42%。对阳性植株的耐盐生理指标测定结果显示,盐胁迫后转基因植株的质膜相对电导率显著低于对照植株,叶绿素含量和脯氨酸含量显著高于对照植株。nhaA基因在大豆植株中的表达显著提高了大豆对盐胁迫的耐受性,为大豆耐盐新品种的选育和广泛应用该基因进行其它农作物的耐盐性改良提供了材料和依据。

施氏假单胞菌Na^+/H^+逆向转运蛋白基因nhaA的克隆与表达分析

Na+/H+逆向转运蛋白是生物耐盐的关键因子,能够维持高盐胁迫下生物体的正常生长代谢。利用PCR技术从施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)中克隆质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因nhaA。序列分析表明,该基因全长1167bp,编码388个氨基酸,含有12个跨膜结构域和保守的功能氨基酸残基位点:Asp-133、Asp-163、Asp-164、His-225、Gly-338。与大肠杆菌nhaA基因核苷酸和编码氨基酸序列的同源性分别为99%和99.2%。将该基因与pET-28a构建成原核表达载体pET-nhaA,转化E.coli BL21,经IPTG诱导后获得相对分子量约为41kD的蛋白。平板法和生长曲线法检测表明,重组菌在800mmol/LNaCl胁迫下仍能正常生长,耐盐能力显著提高。以上结果证实克隆到的基因是施氏假单胞菌nhaA基因家族的成员,具有盐胁迫下将Na+逆向转运至胞外的功能,为进一步利用该基因进行作物耐盐改良奠定了基础。该基因的GenBank登录号为EU545468。

大肠杆菌Na^+/H^+反向运输体A基因的克隆及序列分析

为研究细菌的耐盐机理 ,根据细菌中存在的Na+/H+反向运输体 (nhaA)的基因序列 ,采用PCR扩增的方法 ,从大肠杆菌 (Escherichiacoli)DH5α中克隆获得了 1 1kb的DNA片段 ,经过核酸序列分析 ,发现基因片段包含了nhaA基因完整的读码框架。采用序列同源性分析方法 ,结果显示nhaA基因在多种细菌中均存在 ,表明nhaA基因是细菌中普遍存在的一种能够反向运输Na+的基因 ,与细菌的耐盐性有着密切的关系 。