杨毅，陆姗姗，刘萍，田蕾

(宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021)



苦豆子赖氨酸脱羧酶基因克隆与表达分析

杨毅，陆姗姗，刘萍*，田蕾

(宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021)

赖氨酸脱羧酶(lysine decarboxylase，LDC)基因是苦豆子中氧化苦参碱(oxymatrine,OMA)生物合成的第一个关键酶基因。根据近缘物种苦参的赖氨酸脱羧酶基因设计特异引物，同源克隆法克隆了苦豆子赖氨酸脱羧酶基因的蛋白质编码区序列，全长1368 bp，命名为Sa-LDC，GenBank登录号为KM249871。生物信息学分析表明Sa-LDC编码区序列无内含子，与苦参和狗苦参的LDC序列一致性均达到97%；属于Ⅲ型5-磷酸吡哆醛依赖酶[type Ⅲ pyridoxal 5-phosphate (PLP)-dependent enzymes，PLPDE-Ⅲ]超基因家族，功能活跃。Sa-LDC编码455个氨基酸残基，其编码的肽链相对分子质量49.14 kD，理论等电点5.63，无信号肽和跨膜结构；在其氨基酸序列中具有产喹诺里西啶生物碱的特征性保守位点Phe340；系统进化树将苦豆子与其他产喹诺里西啶类生物碱的植物聚为一类。qPCR和HPLC检测显示，苦豆子赖氨酸脱羧酶基因的表达和氧化苦参碱的积累均受干旱胁迫的影响，且基因的表达量与氧化苦参碱的积累呈正相关关系。

苦豆子；赖氨酸脱羧酶基因；基因克隆；基因表达；氧化苦参碱

苦豆子(Sophoraalopecuriodes)是豆科槐属多年生草本植物[1]，广泛分布于宁夏、新疆、内蒙古、甘肃、西藏等的荒漠和半荒漠地区，由于其根茎繁殖力极强，根系发达，枝叶繁茂，在地表干沙层能抗风蚀，是西北地区生态环境保护中优良的固沙植物[2]。氧化苦参碱(oxymatrine，OMA)又称苦参素，是苦豆子中重要的生物碱之一，不仅在抗肝损伤、抗肿瘤、抗心血管疾病等方面有良好的疗效，还具有镇痛、免疫调节和治疗慢性乙型肝炎等多种功效[3]。……