玉米C4型pepc基因的分子克隆及其在小麦的转基因研究

摘要：

通过LA-PCR方法,从玉米材料中获得了完整的C4型pepc基因.与GenBank中玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)基因序列进行同源性分析,结果表明,DNA序列的同源性达98.96%,mRNA同源性达99.38%,蛋白质的氨基酸推测序列同源性为99.38%.在DNA水平,两者之间有49处碱基差异,18处发生在内含子区,18处发生在外显子处.在mRNA水平,两者之间有15处差异,但是这些差异在蛋白质水平上仅导致了4个非连续排列的氨基酸差异.进一步构建了该基因包括5'启动子、3'非编码区以及内含子在内的完整序列(6.7kb)和以CaMV 35S启动子驱动的bar基因为选择标记的表达载体pBAC214(12 kb).通过PDSI000/He基因枪转化法,获得了该基因的转基因小麦植株.对转基因小麦进行Southern鉴定,结果表明来自玉米的pepc基因完全整合到了小麦基因组中.通过对转基因小麦叶片的可溶性蛋白质SDS-PAGE电泳分析,表明该基因在小麦中获得了正确的转录、剪接和翻译.通过对转基因小麦叶片中PEPC酶活性的初步测定,发现部分转基因植株叶片中PEPC酶活性提高了3～5倍,与玉米叶片中的PEPC酶活性相当.对转基因小麦旗叶光合生理指标进行测定,发现部分转基因植株光合速率有所提高,并且气孔的开放程度与叶片中的PEPC活性紧密相关,说明完整的玉米C4型pepc基因在小麦中可以正确表达,并起到一定的生理作用.

关键词：C4途径、pepc基因、转基因、小麦

所属期刊栏目：49

分类号：S51;TS2

在线出版日期：2004-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1976-1982