朝鲜碱茅Δ’-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因的克隆及表达分析

doi:10.7668/hbnxb.2011.06.005

华北农学报 ›› 2011, Vol. 26 ›› Issue (6): 20-26. doi: 10.7668/hbnxb.2011.06.005

所属专题： 盐碱胁迫；生物技术；

朝鲜碱茅Δ’-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因的克隆及表达分析

徐博^1,2, 任伟³, 徐安凯³, 王志锋³, 孙启忠¹

1. 中国农业科学院草原研究所, 内蒙古呼和浩特 010010;
2. 中国农业科学院研究生院, 北京 100081;
3. 吉林省农业科学院, 吉林公主岭 136100

收稿日期:2011-09-01 出版日期:2011-12-28
通讯作者: 孙启忠(1959-)，男，内蒙古五原人，研究员，博士，博士生导师，主要从事草地生态与牧草生产技术研究。
作者简介:徐博(1982-)，男，吉林人，在读博士，主要从事牧草分子生物学研究。
基金资助:
国家牧草产业技术体系

Molecular Cloning and Expression Analysis of Delta 1-pyrroline-5-carboxylate Synthetase(P5CS) Gene in Puccinellia chinampoensis

XU Bo^1,2, REN Wei³, XU An-kai³, WANG Zhi-feng³, SUN Qi-zhong¹

1. Grassland Research Institute, Chinese Academy of Agriculture Science, Huhhot 010010, China;
2. Graduate School, Chinese Academy of Agriculture Science, Beijing 100081, China;
3. Academy of Agriculture Sciences of Jilin Province, Gongzhuling 136100, China

Received:2011-09-01 Published:2011-12-28

摘要/Abstract

摘要： 脯氨酸在提高植物抗逆性方面起着非常重要的作用。本研究以朝鲜碱茅茎叶组织提取的RNA为模板,根据已报道的P5CS基因同源序列设计引物,通过RT-PCR法扩增出1个P5CS的cDNA序列,全长2 158 bp,是一个完整开放阅读框,编码含716个氨基酸的蛋白,Genebank登陆号为:HQ637435。与其他植物P5CS基因进行同源性比对的结果显示,朝鲜碱茅P5CS基因的核苷酸和氨基酸序列与小麦的同源性最高。并对其信号肽、疏水性、跨膜结构、二级结构和主要功能域做了预测。半定量RT-PCR结果表明,PuP5CS基因在朝鲜碱茅的根部和叶片均有表达,但是根部的表达量较低,叶片中的表达量较高,在4种胁迫处理条件下,表达规律也不尽相同。

关键词: 朝鲜碱茅, &Delta, &rsquo, -吡咯啉-5-羧酸合成酶, 基因克隆

Abstract: Delta 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase(P5CS) plays a critical role in improving the stress tolerance of plants． In this study， the full length cDNA sequence of P5CS gene was cloned from Alkaligrass(Puccinellia chinampoensis) leaves using RT-PCR method， the primers were designed according to the homologous P5CS gene sequences of other plant species． Sequence analysis showed that the nucleotide sequence of this gene is 2 158 bp，containing a complete open reading frame and encoding 716 amino acids，Genebank: HQ637435． Nucleotide and amino acid sequence analysis revealed that PuP5CSshares high identity with the orthologs from Triticum aestivum． And its signal peptide，hydrophobicity /hydrophilic， trans-membrane domain，secondary structure and main functional domains were predicted． Semi-quantitative RT-PCR analysis showed that PuP5CSexpressed in different tissues，but the expression in root was lower，and in leaf much higher． Various elevated levels of PuP5CSexpression have been detected when exposed to 4 different stress experimental treatment，and the results was not the same．

Key words: Puccinellia chinampoensis, P5CS, Gene clone

中图分类号:

徐博, 任伟, 徐安凯, 王志锋, 孙启忠. 朝鲜碱茅Δ’-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因的克隆及表达分析[J]. 华北农学报, 2011, 26(6): 20-26. doi: 10.7668/hbnxb.2011.06.005.

XU Bo, REN Wei, XU An-kai, WANG Zhi-feng, SUN Qi-zhong. Molecular Cloning and Expression Analysis of Delta 1-pyrroline-5-carboxylate Synthetase(P5CS) Gene in Puccinellia chinampoensis[J]. ACTA AGRICULTURAE BOREALI-SINICA, 2011, 26(6): 20-26. doi: 10.7668/hbnxb.2011.06.005.

http://www.hbnxb.net/CN/Y2011/V26/I6/20

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