天麻二羧酸-三羧酸盐载体蛋白基因的克隆及功能初探

摘要：

基于天麻转录组数据,设计特异性引物,克隆天麻二羧酸-三羧酸载体蛋白编码基因 GeDTC,并利用 ExPASy、ClustalW、MEGA等软件对其进行生物信息学分析,利用马铃薯遗传转化体系,获得阳性转基因植株和微型薯,并对微型薯块茎的大小、质量、有机酸和淀粉含量等农艺性状进行了检测和分析,对GeDTC基因功能进行初步研究.结果显示,GeDTC开放阅读框(open reading frame)全长981 bp,编码326 个氨基酸残基,相对分子质量为35.01 kDa.预测GeDTC蛋白的理论等电点为 9.83,不稳定系数为 27.88,亲水性平均指数为 0.104,属于稳定的亲水性蛋白.GeDTC蛋白存在 1 个跨膜结构,无信号肽,定位于线粒体内膜.系统进化树显示,GeDTC与其他种类植物DTC蛋白之间具有较高的同源性,其中与铁皮石斛DcDTC(XP_020675804.1)同源性最高,为 85.89％.运用双酶切方法构建GeDTC过表达载体pCambia1300-35Spro-GeDTC,并通过农杆菌介导转化法获得了马铃薯转基因植株,移栽收获的转基因株系微型薯和野生型株系相比体积更小,质量更轻,有机酸含量低,淀粉含量无显著差异.初步推测天麻GeDTC基因可能为三羧酸的外排通道并参与调控块茎的发育,为深入阐明天麻块茎形成的分子机制奠定了基础.

关键词：天麻、DTC基因、遗传转化、块茎发育、有机酸

所属期刊栏目：48

分类号：TS207.4;TQ225.21;S532

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国中医科学院科技创新工程重大攻关项目;中国中医科学院科技创新工程重大攻关项目;国家科技性基础资源调查项目;中央本级重大增减支项目

在线出版日期：2023-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3140-3148