香橙苹果酸脱氢酶CjMDH基因表达特性及转基因烟草的耐铝性分析

为研究柑橘砧木香橙对酸性土壤的适应机理,从‘资阳香橙’根cDNA文库中随机测序克隆了苹果酸脱氢酶基因CjMDH(GenBank accession No.ABI75147)。该基因cDNA序列长1368bp,其开放阅读框为1239bp,推测其编码412个氨基酸残基,在编码氨基酸序列中存在1个苹果酸脱氢酶的NAD结合位点和8个苹果酸结合位点,iPSORT分析表明该基因编码氨基酸序列N端存在叶绿体转移肽。同源性分析显示CjMDH与拟南芥、烟草、大豆、豌豆、水稻、苜蓿等植物的MDH一致性约为80%,相似性在85%以上。在与苹果酸脱氢酶功能有关的NAD和苹果酸结合位点处氨基酸残基高度保守,表明这两个区域是MDH重要的功能区。Northern blot和Real-time RT-PCR分析结果表明该基因在香橙根和叶中优势表达,在根中表达量最高,茎中表达最低。将CjMDH基因构建到组成性启动子CaMV35S驱动的载体中,对烟草进行转化,从转基因烟草株系中筛选获得了3个CjMDH基因高表达的株系。将表达量高的转基因株系进行耐铝试验,初步结果表明在烟草中超量表达CjMDH可以提高植株对铝毒的耐受能力。