紫花苜蓿尿黑酸植基转移酶的克隆、表达分析以及遗传转化研究

姜霁珊，方志红，陈敏，王运琦，吴欣明，贾慧丽，武语迪，高洪文，王学敏*

(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京100193；2.山西省农业科学院畜牧兽医研究所，山西 太原030032)

紫花苜蓿尿黑酸植基转移酶的克隆、表达分析以及遗传转化研究

姜霁珊1，方志红2，陈敏1，王运琦2，吴欣明2，贾慧丽2，武语迪1，高洪文1，王学敏1*

(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京100193；2.山西省农业科学院畜牧兽医研究所，山西 太原030032)

维生素E是一种人体必需，却不能自主合成的脂溶性维生素。尿黑酸植基转移酶(HPT)是维生素E生物合成途径的关键限速酶，直接影响植物体内维生素E的总量。本实验利用同源克隆的方法，根据截形苜蓿的序列从紫花苜蓿中克隆得到HPT基因的完整开放阅读框(ORF)。NCBI Blast分析结果表明，该基因编码412个氨基酸，属于异戊烯转移酶UbiA超家族。多序列比对结果表明，该序列与其他物种的HPT蛋白序列相似度高达80%，将其命名为MsHPT。进化树分析结果表明，MsHPT与截型苜蓿MtHPT亲缘关系最近，蛋白序列相似度为96.84%。通过染色体步移技术得到该基因的启动子序列，分析结果显示，该基因的启动子区域含有胁迫响应元件、激素响应元件(脱落酸、赤霉素和乙烯)以及大量的光响应元件。实时荧光定量PCR检测结果表明，MsHPT基因在紫花苜蓿各组织中均有表达，叶片中的表达量最高，根次之。经低温、NaCl、PEG、GA3和ABA诱导后该基因表达均上调，表明其可能参与了植物的抗逆性调控。扩增MsHPT基因的开放阅读框，对其进行双酶切后转入双元表达载体pBI121中，通过农杆菌介导的方式将该基因转入拟南芥。……