甲基戊糖梭菌膜整合焦磷酸酶提高转基因烟草的抗旱性

刘延娟 杨玉梅 刘娴 高艳秀 袁航 龚明 邹竹荣

（云南师范大学生命科学学院 云南省生物质能源和环境生物技术重点实验室 教育部生物质能源持续发展和应用工程研究中心，昆明 650500）

甲基戊糖梭菌膜整合焦磷酸酶提高转基因烟草的抗旱性

刘延娟 杨玉梅 刘娴 高艳秀 袁航 龚明 邹竹荣

（云南师范大学生命科学学院 云南省生物质能源和环境生物技术重点实验室 教育部生物质能源持续发展和应用工程研究中心，昆明 650500）

由焦磷酸（PPi）驱动的膜整合焦磷酸酶（PPase）在生物适应逆境方面可能起着重要作用，包括H+-PPase、Na+-PPase和Na+，H+-PPase三个亚家族。相比于H+-PPase，其它两个亚家族PPase近年来才在原核生物（特别是动物肠道菌）中被发现，有关它们的应用研究更是匮乏。通过两轮巢式PCR从人肠道宏基因组中扩增得到甲基戊糖梭菌膜整合焦磷酸酶（CmPP）全长基因。序列分析表明该基因含有一个完整的ORF（长2 100 bp，编码一个699 aa的蛋白质，G+C含量为59.9 %，碱基分布均衡）。膜拓扑学结构预测CmPP是一个由16个跨膜α螺旋组成的膜蛋白，与目前已鉴定过的膜PPase跨膜结构相符。序列比对分析推测CmPP属于K+依赖型Na+，H+-PPase亚家族成员。另外，通过农杆菌转化获得了CmPP转基因烟草。对其子一代植株的抗旱分析发现，在干旱胁迫条件下CmPP转基因株系的干物质含量、总叶绿素含量和根系活力均下降，而其叶片MDA含量和电解质渗透率均升高，但相同胁迫下的变化程度都显著低于野生型烟草。这些结果表明CmPP基因的导入能够有效提高烟草的抗旱能力。……