白花丹参顺式还原酮加双氧酶基因的克隆和表达模式分析.pdfVIP

第九届全国药用植物及植物药学术研讨会 白花丹参顺式还原酮加双氧酶基因的克隆和表达模式分析 郝岗平；王健美；史仁玖 (泰山医学院生物科学系。泰安，山东271000) 摘要：目的：荻得白花丹参参与乙烯和多胺合成的顺式还原酮加双氧酶(ARD)基因序 列，并进行生物信息学分析和初步的表达特性研究。方法：利用oDNA文库技术，从 两年生白花丹参根中获得目的基因。利用BLAST进行序列比对，ORFFinder寻找该基 因的开放读码框，prosite分析蛋白质的基本结构域。用半定量RT-PCR检测其在丹参 组培苗根、茎、叶中的表达情况。结果：得到一个顺式还原酮加双氧酶(ARD)基因全 长序列，全长688 by。具有一个591bp的开放读码框，编码196个氨基酸。使用预测 具有很高的同源性，命名为SmRAD。半定量RT-PCR表明，SmARD在白花丹参幼苗 根、茎、叶和花等组织中均有转录水平的表达。但是在根部表达最强。结论：首次 得到白花丹参的顺式还原酮加双氧酶(ARD)基因序列，为其功能研究提供了基础。 关键词： 白花丹参：顺式还原酮加双氧酶(ARD)基因：序列分析 顺式还原酮加双氧酶(ARD)家族参与甲 硫氨酸循环，并普遍存在于从微生物到动植 却g 物的各种生物体中。而甲硫氨酸循环中的活 ； 性甲硫氨酸(SAM)是乙烯和多胺合成的前 ^n 体。在ACC合酶的催化下，SAM转变为 spd ACC，ACC又在ACC氧化酶的催化下合成 SDm 乙烯。SAM在脱竣酶催化下转变为dSAM， 这是多胺生物合成途径的限速步骤。脱羧 dSAM在亚精胺合成酶催化下转变为亚精 胺，而亚精胺和dSAM在精胺合成酶的催化 下合成精胺。在ACC合成酶催化下合成乙烯 及在脱羧酶的作用下参与多胺的合成的同时 Arg 会产生一个甲硫残基附产物MTA，它可以通 过甲硫氦酸循环环再合成Met和SAM。植物 pllt 和微生物中，MTA在MTA核苷酶的作用下 Spd 转化为5．甲硫基核糖(MTR)，接着由MTA 激酶将MTR转变为5．甲硫基核糖．1．磷酸 Spm MTR-1-P。MTI王-1-P首先经过异构化和脱水 转变为2,3．二酮．5．甲硫基．1．磷酸戊烷，然后 在烯醇酶．磷酸酶(E1)的催化下烯醇化、去 磷酸化转变为一种顺式还原酮中间体(1，2． 图1 Met循环和乙烯、多胺合成途径引出 二羟基．3．酮．甲硫基戊烯)，接着，该中间体 et 文献(Burstenbinderal，2010) 在顺式还原酮加双氧酶(ARD)的作用下转变 为洳酮吖．甲硫基丁酸(KMB)，最后通过转 氨作用生成Met(图1)。 112 第九届全国药用植物及植物药学术研讨会 乙烯是一