蜡梅半胱氨酸合成酶基因CPCysA的克隆分析与表达载体构建

摘要

植物对土壤中硫的利用包括根系对硫酸盐的吸收、转运、同化、分配等过程，这个代谢过程由一系列酶和蛋白质参与和调节。其中，硫掺入到半胱氨酸合成的最后一步反应是由半胱氨酸合成酶(OASTL)催化O-乙酰丝氨酸(OAS)和二硫化物(sulphide)完成的。近年来的研究表明，在植物体内，硫同化与植物对镉(Cd)等重金属元素的胁迫反应机制有着密切关系，研究植物硫同化过程关键酶半胱氨酸合成酶不仅对弄清楚硫吸收过程中多种复杂的调节机制很重要，而且超表达OASTL转基因植株也有重要的实际用途，它们有潜力被应用于土壤或水的植物修复(phytoremediation)，或者在某些条件下可能有适应环境方面的优势，例如，它们对一些重金属及硫化氢、二氧化硫的耐受力更强。 本文用全长cDNA文库EST随机测序的方法获得了为我国特有的珍贵传统花木蜡梅的半胱氨酸合成酶胞质异形体基因，并进一步作了序列分析和不同组织的表达分析，还构建了一个植物表达载体以用于转化植株进行功能验证，实验主要工作和结果如下： 1.在蜡梅花cDNA文库EST(ExpressedSequenceTag，EST，基因表达序列标签)初步分析的基础上，选取感兴趣的EST进行双向测序，克隆到全长的蜡梅半胱氨酸合成酶胞质异形体基因，命名为CPCysA。(GeneBank注册号：DQ639764) 2.对CPCysA的序列分析表明，该基因全长为1294bp，其中从103bp到1084bp有一个长981bp完整开放阅读框，它编码一个含326个氨基酸的多肽，计算出的分子量为34279Da，5，端有103bp的非编码区，3’端非编码区有210bp，有重复的加尾信号AATAA和polyA尾巴。3.BLAST比对发现它与各种植物半胱氨酸合成酶的胞质异形体(OASTL-A)同源性很高，蜡梅CPCysA基因编码的氨基酸与灰叶烟草、大豆、菠菜、拟南芥的同源性分别达到了88﹪、87﹪、84﹪、81﹪。 4.该序列编码蛋白质与拟南芥半胱氨酸合成酶胞质异形体(OASTL-A)的理化性质及二三级结构预测结果都非常一致。 5.应用RT-PCR方法进行表达分析表明，该基因在蜡梅花器官发育的蕾期、刚开花时期、盛花期以及茎和叶中呈组成性表达。 6.构建了全长正义植物表达载体pBI121-CPOASTL，为下一步研究奠定了坚实的基础。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第1章文献综述

第2章引言

第3章材料与方法

第4章结果

第5章讨论

第6章结论

参考文献

缩略词表

致谢

附录