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木榄Na~+/H~+逆向运输蛋白基因的克隆

郭庆水  
【摘要】:环境中盐分对植物的伤害主要是Na+引起的,而Na+/H+逆向转运蛋白催化Na+/H+的逆向跨膜运输,是植物抵御盐胁迫的主要方式之一,在植物耐盐性方面起着重要的作用。对植物Na+/H+逆向转运蛋白基因的克隆、表达及功能的分析将对阐明植物的耐盐机.理和培育耐盐基因工程植物有重要的意义。 本研究通过GenBank上登陆的其它植物Na+/H+逆向转运蛋白基因的同源序列设计一对简并引物,利用RT-PCR和RACE技术获得了木榄Na+/H+逆向转运蛋白基因液泡型和质膜型的cDNA全序列,分别命名为BgNHXl和BgSOS1。BgNHX1 cDNA全长2130bp,5’端非编码区332bp,3’端非编码区172bp,开放阅读框1626个核苷酸,编码一个由541个氨基酸构成的多肽,含有Na+/H+逆向转运蛋白的高度保守序列LFFIYLLPPI,这是Na+/H+逆向转运蛋白活力的竞争性抑制剂氨氯吡嗪脒的结合位点。该基因氨基酸序列与蓖麻(Ricinus communis)、毛果杨(Populus trichocarpa)、胡杨(Populus euphratica)、柑桔(Citrus reticulata)、大豆(Glycine max)、棉花(Gossypium hirsutum)、葡萄(Vitis vinifera)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)的Na+/H+逆向转运蛋白氨基酸序列具有很高的同源性,分别为83%、83%、84%、80%、80%、81%、81%、78%。 BgSOSl cDNA全长3703bp,5’端非编码区116bp,3’端非编码区125bp,开放阅读框3462个核苷酸,编码一个由1153个氨基酸构成的多肽,该基因氨基酸序列与毛果杨(Populus trichocarpa)、蓖麻(Ricinus communis)、胡杨(Populus euphratica)葡萄(Vitis vinifera)、霸王(Zygophyllum xanthoxylum)、美国野藜(Chenopodium quinoa)、番茄(Solanum lycopersicum)、水稻(Oryza sativa)的Na+/H+逆向转运蛋白氨基酸序列具有很高的同源性,分别为77%、75%、75%、73%、69%、67%、68%、64%。 根据BgSOS1基因全长序列设计引物扩增其编码区,用于构建其植物表达载体pCAMBIA1302-BgSOS1,重组质粒导入根癌农杆菌(EHA105)中,获得工程菌EHA105-pCAMBIA1302-BgSOS1。农杆菌介导法将BgSOS1基因编码区导入烟草,获得卡那霉素杭性植株,PCR证明外源BgSOS1基因已整合到烟草基因组中。


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