条斑紫菜sams基因克隆与生物信息学分析-生物通.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，２９（７）：４３～４９ 条斑紫菜ＳＡＭＳ基因克隆与 生物信息学分析 １ １ １ ２ 易乐飞 　王　萍 　周向红 　刘楚吾 （１淮海工学院江苏省海洋生物技术重点实验室　连云港　２２２００５　２广东海洋大学水产学院　湛江　５２４０８８） 摘要　干旱、高盐和低温是限制植物生长和农作物产量的主要逆境因子。Ｓ腺苷甲硫氨酸合成酶（Ｓ ? ? ａｄｅｎｏｓｙｌｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ，ＳＡＭＳ）与植物抗逆境密切相关，而且超表达ＳＡＭＳ的转基因植物具有更 高的抗干旱、高盐和低温能力。进行条斑紫菜（Ｐｏｒｐｈｙｒａｙｅｚｏｅｎｓｉｓ）Ｓ腺苷甲硫氨酸合成酶基因 ? （ＰｙＳＡＭＳ）ｃＤＮＡ的克隆及序列特征分析。首先利用电子克隆技术得到基因相关的ｃｏｎｔｉｇ，预测全长并 设计引物，最后利用ＲＴＰＣＲ技术成功克隆了ＰｙＳＡＭＳ的ｃＤＮＡ序列（ＧｅｎＢａｎｋａｃｃｅｓｓｉｏｎ：ＦＪ４０４７４８）。 ? 该ｃＤＮＡ序列含有长１１５５ｎｔ的完整ＯＲＦ，编码蛋白（ＰｙＳＡＭＳ）分子量４１．８ｋＤａ，长３８４ＡＡ。ＰｙＳＡＭＳ与盘 基网柄菌（Ｄｉｃｔｙｏｓｔｅｌｉｕｍｄｉｓｃｏｉｄｅｕｍ）、莱茵衣藻（Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ）、拟南芥（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ）和水稻（Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ）等多种生物的ＳＡＭＳ具有较高的序列一致性，含有与ＳＡＭＳ酶活性密切 相关的氨基酸残基和保守序列，与人（Ｈｏｍｏｓａｐｉｅｎｓ）和大肠杆菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ）的ＳＡＭＳ具有高度相 似的三维结构。所以ＰｙＳＡＭＳ与其它生物的ＳＡＭＳ一样，在条斑紫菜的抗逆过程中发挥重要作用。研 究ＰｙＳＡＭＳ有助于阐明条斑紫菜耐受非生物胁迫的作用机理，有助于获得高抗逆转基因植物。 关键词　条斑紫菜　Ｓ腺苷甲硫氨酸合成酶　克隆　生物信息学 ? 中图分类号　Ｑ７８ 　　干旱、高盐和低温是限制植物生长和农作物产量的 ａｄｅｎｏｓｙｌｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ，ＳＡＭＳ，ＥＣ２．５．１．６）基因 主要逆境因子，克服干旱、高盐和低温对农业生产的制 受多种非生物胁迫的诱导表达。例如甘薯（Ｉｐｏｍｏｅａ 约，培育具有良好抗逆特性的作物品种，一直是各国科学 ［３］ ｂａｔａｔｓ）ＳＡＭＳ基因受低温胁迫诱导表达 ；大洋洲滨藜 ［１］ ［４］ 家关注的焦点 。随着分子遗传育种的发展，利用抗逆 （Ａｔｒｉｐｌｅｘ ｎｕｍｍｕｌａｒｉａ） 和 西 红 柿 （Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ 基因对作物进行基因工程改良已成为作物育种的重要途 ［５，６］ ｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍＭｉｌｌ．） 的ＳＡＭＳ基因受到盐胁迫诱导表 ［２］ 径并且成效显著 。分离抗逆基因是基因工程改良的第 达；烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍ）的ＳＡＭＳ２基因受氧化胁 一步。条斑紫菜（Ｐｏｒｐｈｙｒａｙｅｚｏｅｎｓｉｓ）经过长期进化形成 ［７］ 迫、盐胁迫及高温胁迫诱导表达 ；盐地碱蓬（Ｓｕａｅｄａ 了适应极端环境的抗逆