桑树APX基因的克隆及在拟南芥的遗传转化研究
2017-02-25林天宝陈金娥计东风吕志强
刘 岩,朱 燕,林天宝,陈金娥,计东风,吕志强
(浙江省农业科学院蚕桑研究所,浙江杭州 310021)
桑树APX基因的克隆及在拟南芥的遗传转化研究
刘 岩,朱 燕,林天宝,陈金娥,计东风,吕志强1*
(浙江省农业科学院蚕桑研究所,浙江杭州 310021)
利用同源克隆、RACE技术,克隆到桑树APX全长为1 207 bp,包含867 bp的开放阅读框,预测其编码蛋白分子量为31.83 ku,等电点8.08,与APX家族蛋白具有较高同源性;通过进一步构建含MaAPX基因的重组农杆菌,再转化拟南芥筛选后,获得了阳性转基因株,为后续探究桑树APX基因功能奠定了基础。
抗坏血酸过氧化物酶;RACE;桑树
逆境胁迫常常刺激植物产生活性氧物质(reactive oxygen species,ROS),包括超氧阴离子()、羟基自由基(OH-)、H2O2与单线态氧等。若未能及时清除,这些ROS便会与蛋白质、核酸、脂类等反应,引起氧化损伤,导致作物产量和品质降低,严重时甚至造成植物死亡[1]。
在长期的适应过程中,植物已形成了一套复杂的抗氧化防御系统,包括抗氧化酶,如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)、过氧化氢酶(catalase,CAT),以及非酶类复合物分子,如抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)、甜菜碱、脯氨酸等[2]。其中,APX利用AsA为其电子供体,通过将H2O2催化生成H2O,从而实现对植物内源H2O2的清除[3-6]。目前,已有从不同物种中克隆到APX的研究报道,包括拟南芥[7]、大麦[8]、棉花[9]、甜菜[10]、橡胶树[11]等。不同的研究发现,在盐、低温等胁迫下,拟南芥AtAPX(又称为APX3)转录上调[12];过量表达拟南芥APX发现能增强转基因烟草的耐盐性[13]。可见APX基因的鉴定和功能研究对植物品种选育及遗传改良等方面具有重要意义。
桑树作为我国的一种古老树种,一直以来都是家蚕的饲料,是蚕丝产业的重要物质基础。……
