全 文 ：Vol. 36 No.7
Jul. 2016
第 36卷 第 7期
2016年 7月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期：2015-10-14
基金项目：国家自然科学基金项目（21462040, 31460076）；云南省优势特色重点学科生物学一级学科建设项目（50097505）
作者简介：熊 宏，硕士研究生 通讯作者：丁 勇，高级实验师，硕士生导师；E-mail：dingyong@swfu.edu.cn
引文格式：熊 宏，陈海涛，宋 健，等 . 樟叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因 VdGAPDH1的 cDNA克隆与序列分析 [J].中南林业
科技大学学报，2016, 36(7): 17-24, 30.
Doi:10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.07.004 http: //qks.csuft.edu.cn
樟叶越桔甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因
VdGAPDH1 的 cDNA克隆与序列分析
熊 宏 a，陈海涛 a，宋 健 a，赵 平 b，刘小烛 a，丁 勇 b
（西南林业大学 a.生命科学学院；
b.西南山地森林资源保育与利用省部共建教育部重点实验室，云南 昆明 650224）
摘 要：应用转录组测序分析和 RT-PCR技术首次从樟叶越桔 Vaccinium dunalianum中克隆了全长 1 570 bp的甘
油醛 -3-磷酸脱氢酶基因 VdGAPDH1，其完整的开放阅读框推测编码由 337个氨基酸残基组成的 VdGAPDH1。
VdGAPDH1理论相对分子量为 36.57 kD，等电点为 7.06，负电荷残基（Asp+Glu）总数为 42个，正电荷残基
（Arg+Lys）总数为 42个，不稳定系数为 23.27，属稳定性蛋白质；其二级结构主要由随机卷曲、延伸链、α-螺
旋和 β-转角等构件组成。VdGAPDH1为无信号肽、无跨膜结构的亲水性蛋白质，推测其为 NAD+-GAPDH的新
成员，与已知细胞质型 GAPDH之间存在高度保守性。VdGAPDH1包含 2个保守超家族结构域 Gp_dh_N和 Gp_
dh_C，Gp_dh_N为辅酶 NAD+结合结构域，Gp_dh_C是行使糖运输和代谢的催化功能域。推测 VdGAPDH1基
因产物在樟叶越桔细胞质中参与糖酵解过程。该研究为后期 VdGAPDH1基因的生理功能及其表达调控等研究奠
定了基础。
关键词：樟叶越桔；甘油醛 -3-磷酸脱氢酶；基因克隆；糖酵解
中图分类号：S718.46 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2016)07-0017-08
Cloning and bioinformatics analysis of VdGAPDH1 gene in
Vaccinium dunalianum
XIONG Honga, CHEN Hai-taoa, SONG Jiana, ZHAO Pingb, LIU Xiao-zhua, DING Yongb
(a. College of Life Sciences; b. Key Laboratory for Forest Resources Conservation and Use in the Southwest Mountains of China,
Ministry of Education, Southwest Forestry University, Kunming 650224, Yunnan, China)
Abstract: In this study, the gene VdGAPDH1 with a full-length cDNA comprised 1570 nucleotides was primordial obtained by
transcriptome sequencing and RT-PCR amplification from V. dunalianum. The open reading frame encoded a putative VdGAPDH1
comprising 337 amino acid residues with molecular weight of 36.57 kD and isoelectric point of 7.06. The total number of positively
charged residues (Arg+Lys) was 42, and the total number of negatively charged residues (Asp+Glu) was also 42. VdGAPDH1 with
unstable coefficient 23.27 belongs to the stable protein. The main parts of predicted secondary structures of VdGAPDH1 were α-helices,
random coils and extended strand. It was predictive VdGAPDH1 belongs to hydrophilic protein without any signal peptide and trans-
membrane structure. VdGAPDH1 was considered to be a new number of NAD+-GAPDH super family proteins. VdGAPDH1 shares
with highly conservation in sequences with cytoplasmic GAPDH in many plants. There are two conserved super family structures,
named as Gp_dh_N and Gp_dh_C in the structure of VdGAPDH1 protein. Homology modeling of the GAPDH in B. gymnorrhiza
based on the 3D structure of the one in Spinaciaoleracea confirmed that the polypeptides between 70th to 405th amino acids was highly
conserved. Plays a very important role in sugar metabolism and energy metabolism. The VdGAPDH1 gene product consists of two super
family structures Gp_dh_N with function combining and Gp_dh_C, This work also suggested that VdGAPDH1 involve in process of
glycolysis in the cytoplasm in V. dunalianum. The study results established the foundation for the expression, regulation and functional
analysis of VdGAPDH1.
Key words: Vaccinium dunalianum; GAPDH; gene cloning; glycolysis
熊 宏，等：樟叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因 VdGAPDH1的 cDNA克隆与序列分析18 第 7期
甘油醛 -3- 磷酸脱氢酶（glyceraldehyde-
3-phosphate dehydrogenase，GAPDH）是生命
活动中糖酵解、糖异生和卡尔文循环过程中的
一种关键酶，是维持生命活动能量形成的最基
本酶之一 [1-4]。在细胞质中进行的糖酵解过程，
GAPDH 的作用是催化 3- 磷酸甘油醛氧化磷酸
化形成 1, 3- 二磷酸甘油酸，从而产生糖酵解过
程中的第一个 ATP[5]。普遍认为 GAPDH 几乎在
所有组织中都高水平表达，且通常在同种组织
或细胞中的表达量相对恒定，因此其常被用作
研究其他基因和蛋白表达的内参照 [6]。目前研
究推测 GAPDH 是一种多功能酶，除参与能量
代谢外，在动物中还参与调节多种细胞的结构
功能，如 DNA 修复、核 RNA 的输出、维持端
粒结构、膜融合和转运、细胞骨架动态平衡和
加速微管蛋白成束等 [7-12]，以及在植物逆境胁迫
下发挥重要作用 [13-16]。
樟叶越桔 Vaccinium dunalianum Wight为杜鹃
花科 Ericaceae越桔属 Vaccinium常绿灌木或小乔
木，该植物具有多方面的生理活性，植株全株可
做药用，有祛风除湿、舒筋活络等功效 [17]。Zhao
等 [18]研究发现云南省武定县野生樟叶越桔是一种
富含皮肤美白天然活性剂原料熊果苷（a rbutin）
及其衍生物的特殊资源植物，暗示樟叶越桔具有
极大的研究和应用价值。随后，有关樟叶越桔的
系统进化 [19]、化学成分 [20-21]、核酸提取 [22]、组织
培养 [23]、重要功能基因克隆 [24-25]等方面的研究相
继被报道，但目前尚未见有关于樟叶越桔 GAPDH
基因方面的研究报道。本研究根据前期樟叶越桔
叶芽转录组测序实验数据拼接得到的 GAPDH基
因 cDNA全长序列设计特异性引物，结合 RT-PCR
技术克隆了樟叶越桔 VdGAPDH1基因全长 cDNA
序列，并对其编码产物 VdGAPDH1蛋白特性进行
了分析。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 实验材料
实验材料为樟叶越桔叶芽，采自云南省楚雄
州武定县高桥镇唐家村（海拔高度为 2 100 m，位
于 25°57′N、102°24′E），原植物标本存放于中国
科学院昆明植物研究所标本馆，由刘恩德博士鉴
定。取樟叶越桔新鲜叶芽置于液氮中速冻，带回
实验室后于-80℃冰箱中保存，供提取总RNA用。
1.1.2 实验试剂
植物总 RNA提取试剂盒购于 OMEGA公司，
反转录试剂盒和 pMD19-T载体和大肠杆菌 JM109
感受态细胞购于宝生物工程有限公司，DNA胶回
收试剂盒购于天根生化科技有限公司，其他相关
试剂均购于昆明滇工科技有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 总 RNA提取与检测
参照朱东阳等 [22]方法提取樟叶越桔叶芽总
RNA，分别用紫外分光光度计法和 1.0%琼脂糖凝
胶电泳法检测总 RNA样品的纯度和完整性。
1.2.2 樟叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因的
cDNA克隆
根据本课题组前期对樟叶越桔叶芽转录组测序、
拼接、分析获得的甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因 cDNA
全长序列设计特异性引物，包括 Sense Primer：
5-CAATCGTCGCTTTAGTTCCA-3 和 Anti-sense
Primer：5-TAAATGAGTCCGAGCACAGG-3，
引物合成由上海生工生物工程技术服务有限公司
完成。第一链 cDNA合成按照 RNA反转录试剂
盒说明书进行操作。取反转录 cDNA模板 2 μL，
SensePrimer 和 Anti-sense Primer 各 1μL，2×Taq
PCR Master Mix 12.5 μL，ddH2O 8.5 μL，建立 25 μL
的 PCR反应体系。PCR扩增程序为：94℃预变性
3 min；94℃变性 30 s，51℃退火 30 s，72℃延伸
1 min，35个循环；72℃延伸 10 min。
1.2.3 PCR产物检测、回收、T/A克隆与测序
PCR产物在 1.0%的琼脂糖凝胶上电泳检测，
回收目的片段并连接到 pMD19-T载体上，将重组
子转化大肠杆菌 JM109感受态细胞，转化复苏后
的菌液涂布在含有 Amp、IPTG和 X-Gal的 LB固
体培养基上，过夜培养后随机筛选白色菌落，将
阳性克隆菌液送往上海生工生物工程技术服务有
限公司完成测序。
1.2.4 生物信息学分析
应用 NCBI的 Blast工具对核酸和蛋白质序列
进行相似性比对，使用 ORF Finder工具分析基因
mRNA的开放阅读框；参照已知文献 [24-25]报道
的生物信息学方法分析蛋白理论分子量、等电点、
氨基酸含量和稳定性，比对同源蛋白质序列，构
建系统发生树，并对蛋白质亲水 /疏水性特性、
跨膜结构、信号肽及功能域进行预测；目的蛋白
二级、三级结构预测参照丁勇等 [26]应用的方法
进行。
19第 36卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
2 结果与分析
2.1 樟叶越桔叶芽总 RNA提取与检测
本实验获得的樟叶越桔叶芽总 RNA琼脂糖
凝胶电泳结果（见图 1）显示 28S、18S和 5.8S
rRNA条带清晰，点样孔无亮斑，无弥散拖尾，
28S rRNA条带亮度约为 18S rRNA的 2倍，说明
总 RNA完整性好且无污染；总 RNA的 A260/A280
值为 2.03，说明纯度好且无蛋白质、多糖和酚类
物质等杂质污染。表明本实验提取获得的总 RNA
能满足后续分子实验要求。
Phaseolus vulgaris（KF033722.1）等的 GAPDH
基因的相似性为 84%，表明该实验成功获得樟
叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因的 cDNA序列。
2.3 序列分析
NCBI的 ORF Finder工具分析结果显示本实
验克隆的 VdGAPDH1 基因 cDNA 序列在 50 ～
1 063 bp区为完整的 ORF区域，1～ 49 bp区属
于 5非编码区，1 064～ 1 570 bp区属于 3非编码
区。推测克隆的 VdGAPDH1基因编码由 337个氨
基酸残基组成的樟叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶
（VdGAPDH1），蛋白质理化性质预测结果显示，
VdGAPDH1分别含负电荷氨基酸残基（Asp+Glu）
和正电荷氨基酸残基（Arg+Lys）总数各 42个，
等电点 pI 值预测为 7.06，理论相对分子量为
36.57 kD，不稳定系数为 23.27，推测 VdGAPDH1
属于稳定性蛋白质。图 3显示了 VdGAPDH1基因
ORF的核苷酸序列及其推导的 VdGAPDH1蛋白
的氨基酸序列。
蛋白质同源性分析结果（见图 4）显示
VdGAPDH1与巨桉Eucalyptus grandis（EgGAPDH，
XP_010026741.1）、 荷 花 Nelumbo nucifera
（NnGAPDH，XP_010248875.1）、 梅 花 Prunus
pers ica（PpGAPDH，XP_007222474.1）、
芝 麻 S e s a m u m i n d i c u m（ S i G A P D H，
XP_011086733.1）、甜橙Citrus sinensis（CsGAPDH，
XP_006484037.1）、 丹 参 Salvia miltiorrhiza
（SmGAPDH，AGW24628.1）、 蓖 麻 Ricinus
M为 DL5000分子量标准，1和 2为总 RNA
图 1 樟叶越桔叶芽总 RNA的琼脂糖凝胶电泳图像
Fig.1 Agrose gel electrophoresis analysis of the total RNA
from Vaccinium dunalianumbuds
M为 DL5000分子量标准，1和 2为 RT-PCR扩增产物
图 2 樟叶越桔 VdGAPDH1基因 RT-PCR产物琼脂糖凝胶
电泳图像
Fig.2 Agrose gel electrophoresis analysis of RT-PCR product
of VdGAPDH1 gene
2.2 樟叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因的 cDNA
克隆
以提取的总 RNA 反转录合成的第一链
cDNA 为模板，利用前述引物进行 RT-PCR 扩
增，琼脂糖凝胶电泳图（见图 2）显示 PCR 产
物条带单一，该特异性 PCR 产物条带经胶回
收和 TA 克隆测序，得到樟叶越桔甘油醛 -3-
磷酸脱氢酶基因的 cDNA，序列长 1 570 bp，
与前期转录组测序拼接结果一致，命名为
VdGAPDH1。应用 NCBI 中的 BlastN 同源性比
对分析结果显示，樟叶越桔 VdGAPDH1 基因
与 田 七 Panax notoginseng（KF815711.1）、
人 参 Panax ginseng（KF699323.1） 的 GAPDH
基因的相似性为 85%，与大豆 Glycine max
（N M _ 0 0 1 2 5 0 6 1 5 . 1）、 杨 树 P o p u l u s
（XM_002298558.2）、 棉 花 Gossypium
hirsutum（FJ415206.1）、川桑 Morus notabilis
（XM_010106872.1）、豌豆 Pea（L07500.1）、
烟草 Nicotiana tabacum（AJ133422.1）、可可
Theobroma cacao（XM_007037842.1） 和 菜 豆
熊 宏，等：樟叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因 VdGAPDH1的 cDNA克隆与序列分析20 第 7期
communis （RcGAPDH，XP_002511235.1）、三七
Panax notoginseng （PnGAPDH，AIX10772.1）、
金 鱼 草 Antirrhinum majus（AmGAPDH，
P25861.1）等的 GAPDH 相似性都高达 93% 以
上，与其它许多植物的 GAPDH蛋白相似性也
高达 90%。用不同物种 GAPDH 基因编码的氨
基酸序列构建系统进化树，结果（见图 5）显示
VdGAPDH1虽然独自处在一个分支，但是它与比
较的其它12个物种GAPDH的进化关系却十分近，
说明不同物种的 GAPDH同源基因在进化过程中
高度保守。
分泌性蛋白在 N-末端存在一段 16至 26个
氨基酸残基组成的特殊序列，称为信号肽，其具
有指导初生蛋白质的跨膜转移及其定位功能，在
RcGAPDH( 蓖 麻，XP_002511235.1)；SmGAPDH( 丹 参，AGW24628.1)；NnGAPDH( 荷 花，XP_010248875.1)；AmGAPDH( 金 鱼 草，
P25861.1)；EgGAPDH( 巨 桉，XP_010026741.1)；PpGAPDH( 梅 花，XP_007222 474.1)；MdGAPDH( 苹 果，XP_008340167.1)；VvGAPDH( 葡 萄，
XP_002263145.2)；PnGAPDH( 三 七，AIX10772.1)；CsGAPDH( 甜 橙，XP_006484037.1)；SdGAPDH( 野 甘 草，AEO45785.1)；SiGAPDH( 芝 麻，
XP_011086733.1)
图 4 VdGAPDH1和其他植物 GAPDH的氨基酸序列比对
Fig.4 Alignment of deduced amino acid sequences of VdGAPDH1 and GAPDH gene from other plants
图 3 VdGAPDH1 ORF核苷酸序列及其推导的氨基酸序列
Fig.3 Nucleotide and deduced amino acid sequences of
VdGAPDH1 ORF
21第 36卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
行使功能后被切除 [27]。VdGAPDH1蛋白信号肽
分析结果（见图 6）显示其存在信号肽的可能性
值为 0.001、信号锚定的可能性值为 0，N-末端
氨基酸残基信号肽剪切值为 0，表明 VdGAPDH1
蛋白不可能存在信号肽。结合蛋白理化性质分析
结果，推测 VdGAPDH1为非分泌性的稳定性蛋
白质。
蛋白质疏水性和跨膜结构域分析结果能为蛋
白质二级结构预测、结构域和功能域的划分提供
参考依据 [24]。亲水 /疏水性分析结果（见图 7）
显示 VdGAPDH1整个肽链中均匀分布着亲水性氨
基酸，且在第 142～ 143位氨基酸残基出出现亲
水性最强值（-2.322），虽在第 330位氨基酸残基
处出现了疏水性最强值（2.278），但 VdGAPDH1
整个肽链中没有出现明显的疏水区域，表明
VdGAPDH1属于亲水性蛋白。跨膜结构域预测结
果（见图 8）显示 VdGAPDH1也不存在蛋白质跨
膜结构域，表明也不存在疏水性结构域，与疏水
性分析结果相符合。提示 VdGAPDH1在樟叶越桔
中以非分泌性稳定性蛋白质存在，其在细胞质核
糖体 中合成后不经运转且不与细胞膜结合而在细
PpGAPDH( 梅 花，XP_007222474.1); MdGAPDH( 苹 果，
XP_008340167.1); VvGAPDH(葡萄，XP_002263145.2); RcGAPDH(蓖麻，
XP_002511235.1); AmGAPDH(金鱼草，P25861.1); SmGAPDH(丹参，
AGW24628.1); SdGAPDH( 野 甘 草，AEO45785.1); PnGAPDH( 三 七，
AIX10772.1); CsGAPDH( 甜 橙，XP_006484037.1); SiGAPDH( 芝 麻，
XP_011086733.1); EgGAPDH(巨桉，XP_010026741.1); NnGAPDH(荷花，
XP_010248875.1)
图 5 VdGAPDH1和其他植物 GAPDH的进化树分析
Fig.5 Phylogenetic analysis of VdGAPDH1 and other
plant GAPDH
图 6 VdGAPDH1蛋白信号肽预测
Fig.6 Prediction of VdGAPDH1protein signal peptide
胞质中行使功能。
蛋白质分子的多肽链通常折叠和盘曲成比较
稳定的空间结构，形成比较稳定的二级结构，进一
步才能完成活性功能域构象的构建，形成高级结
构，最终完成特定的生命活动。VdGAPDH1蛋白
质二级结构预测结果（见图 9）显示其由 30.27%
的随机卷曲、29.97%的延伸链、26.11%的 α-螺
旋和 13.65%的 β-转角等构 件组成。蛋白质结构
功能域分析结果 （见图 10）表明 VdGAPDH1包
含 2个保守结构域，分别为位于第 4～ 154位氨
基酸残基的 Gp_dh_N超家族结构域和位于第 15 9
～ 316位氨基酸残基处的 Gp_dh_C超家族结构域，
这符合已 知 GAPDH的结构和功能特征，其每个
亚基包含两个保守结 构域，即辅酶结合结构域和
催化结构域。
I-TASSER 程序预测 VdGAPDH1 蛋白三级
熊 宏，等：樟叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因 VdGAPDH1的 cDNA克隆与序列分析22 第 7期
图 7 VdGAPDH1蛋白质疏水性和亲水性分析
Fig.7 Prediction of VdGAPDH1protein hydrophobicity and hydrophilicity profi le
图 8 VdGAPDH1跨膜结构域预测
Fig.8 Prediction of transmembrane region of VdGAPDH1
蓝色：α-螺旋；红色：延伸链；绿色：β-转角；粉红色：随机卷曲
图 9 VdGAPDH1蛋白氨基酸序列的二级结构预测
Fig.9 The secondary structure of the deduced VdGAPDH1 polypeptide
图 10 VdGAPDH1蛋白保守区分析
Fig.10 Analysis of VdGAPDH1protein conservative region
23第 36卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
结构图（见图 11-A）中可以明显显示出 Gp_dh_
N和 Gp_dh_C两个保守结构域，SWISS-MODEL
同源建模法构建了樟叶越桔高级结构模型，显
示 VdGAPDH1以同源四聚体的形式存在，与水
稻 Oryza Sativa细胞质型 GAPDH同源四聚体模
型 3e5r.1.A具有 85.71%的同源性，与水稻 Oryza
Sativa细胞质型 GAPDH同源四聚体模型 3e6a.1.D
和 3e6a.1.C也同时具有 85.67%的同源性。推测
VdGAPDH1属于细胞质的 NAD+-GAPDH，并类
似于水稻细胞质型 GAPDH在生物体中以同源四
聚体的形式发挥生物学功能。
3 讨 论
GAPDH存在于所有生物体中，是维持生命活
动能量形成的最基本酶之一 [1-4]。GAPDH的基因
和蛋白已在谷子 Setaria italica [28]、小麦 Triticeae
Dumort[29]、 家 蚕 Bombyx mori[30]、 球 毛 壳 菌
Chaetomium globosum[31]等物种中得到了一定的研
究。本研究首次从樟叶越桔中克隆了 GAPDH基因
长 1 570 bp的 cDNA序列，命名为 VdGAPDH1。
推测 VdGAPDH1在樟叶越桔中编码由 337个氨基
酸残基组成的 36.57 kD的 VdGAPDH1。蛋白质一
致性分析结果显示 VdGAPDH1与巨桉 Eucalyptus
grandis、 荷 花 Nelumbo nucifera 和 梅 花 Prunus
persica等多数已知植物的 GAPDH都具有非常
高的相似性，与已知研究观点相一致 [1-4]，表明
GAPDH在不同生物中具有高度保守性。蛋白质
结构功能分析结果显示 VdGAPDH1的第 4～ 154
位氨基酸残基与 Gp_dh_N超家族高度同源，而其
第 159～ 316位氨基酸残基与 Gp_dh_C超家族高
度同源，表明 VdGAPDH1在功能结构上符合已知
GAPDH的结构和功能特征，包含 2个保守超家族
结构域 Gp_dh_N和 Gp_dh_C，这两个保守结构域
在VdGAPDH1蛋白三维结构图中能清晰显示出来。
推测 VdGAPDH1的 Gp_dh_N保守结构域为辅酶结
合结构域，Gp_dh_C保守结构域为催化结构域。
目前研究已证实，GAPDH以两种不同类型存
在高等植物中，一种是 NAD+-GAPDH，存在于细
胞质基质中，由 4个相同的 GapC亚基组成，特
异性结合 NAD+后在糖酵解过程中发挥作用；另
一种是 NADP+-GAPDH，存在于细胞叶绿体中，
由 GapA和 GapB两个不同亚基组成，特异性结合
NADP+后在卡尔文循环中发挥作用 [32,33]。本研究
克隆的 VdGAPDH1基因推测编码由 337个氨基酸
残基组成的 VdGAPDH1为无信号肽、无跨膜结构
的亲水性蛋白质，且与已知细胞质型 GAPDH具
有非常高的同源性，推测 VdGAPDH1为 NAD+-
GAPDH的新成员。该推测同时符合罗聪等 [34]的
研究结果，认为由 337 ～ 340个氨基酸残基组成
的GAPDH存在于细胞质中主要参与糖酵解过程。
有研究认为 GAPDH在同一生物体内不同组
织中均高量而稳定表达，因此可作为内参基因来
研究其他功能基因的表达水平 [6]。来自不同植物
的 GapC基因和蛋白质序列高度保守，因此又可作
为植物起源与进化的分子标准 [35]。也有研究认为
GAPDH是一个多功能的酶，除参与能量代谢外，
在动物中还参与 DNA修复、核 RNA的输出、膜
融合和转运等多种细胞的结构功能 [7-12]，以及在植
物光合作用和逆境胁迫下发挥重要作用 [13-16, 36]，
GAPDH基因表达和蛋白质翻译水平会随着内外源
诱导因子变化而变化。然而 VdGAPDH1基因在樟
叶越桔中表达是否稳定、是否可以作为内参用于
研究其他功能基因的表达量有待于进一步的研究。
4 结 论
本研究首次从樟叶越桔中克隆了全长 1 570
图 11 樟叶越桔 VdGAPDH1蛋白质三维结构预测图像
Fig.11 3D structure prediction of VdGAPDH1 protein
熊 宏，等：樟叶越桔甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因 VdGAPDH1的 cDNA克隆与序列分析24 第 7期
bp的甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因 mRNA序列，命
名为 VdGAPDH1。推测 VdGAPDH1基因在樟叶
越桔中编码由 337个氨基酸残基组成的 36.57 kD
的 VdGAPDH1。VdGAPDH1为无信号肽、无跨
膜结构、亲水性的稳定蛋白质，且与已知细胞质
型 GAPDH具有高度同源性，推测其为 NAD+-
GAPDH的新成员。VdGAPDH1包含 2个保守超
家族结构域 Gp_dh_N和 Gp_dh_C，Gp_dh_N保守
结构域为辅酶 NAD+结合结构域，Gp_dh_C保守
结构域是行使糖运输和代谢的催化功能域。推测
VdGAPDH1基因产物在樟叶越桔细胞质中参与糖
酵解过程。该研究为对 VdGAPDH1基因的生理功
能及其表达调控等进行深入研究奠定了基础。
参考文献：
[1] Zhang XH, Rao XL, Shi HT, et al. Overexpression of a cytosolic
glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase gene OsGAPC3
confers salt tolerance in rice[J]. Plant Cell Tiss Organ Cult, 2011,
107(1): 1-11.
[2] Kubo H. Cloning and expression analysis of putative
glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase genes in Pilobolus
crystallinus[J]. Mycoscience, 2011, 52(2): 99-106.
[3] 付国良 , 黄晓红 . 甘油醛 -3-磷酸脱氢酶功能的研究进展 [J].
生物物理学报 , 2013, 29(3): 181-191.
[4] 卢 倩 , 弭晓菊 , 崔继哲 . 植物甘油醛 -3-磷酸脱氢酶作用机
制的研究进展 [J]. 生物技术通报 , 2013(8): 1-6.
[5] 李晓泽 , 刘关君 , 杨传平 ,等 . 西伯利亚蓼甘油醛 -3-磷酸
脱氢酶基因的 cDNA克隆与序列分析 [J]. 植物生理学通讯 ,
2007, 43(1): 41-48.
[6] Wu YH, Wu M, He GW, et al. Glyceraldehyde-3-phosphate
dehydrogenase: A universal internal control for western blots
in prokaryotic and eukaryotic cells[J]. Anal. Biochem., 2012,
423(1): 15-22.
[7] Tristan C, Shahani N, Sedlak TW, et al. The diverse functions of
GAPDH: views from different subcellular compartments[J]. Cell
Signal, 2011, 23(2): 317-323.
[8] Kondo S, Kubota S, Mukudai Y, et al. Binding of glyceraldehyde-
3-phosphate dehydrogenase to the cis-acting element of structure-
anchored repression in ccn2 mRNA[J]. Biochem Biophys Res
Commun, 2011, 405(3): 382-387.
[9] Zheng L, Roeder RG, Luo Y. S phase activation of the histone
H2B promoter by OCA-S, a coactivator complex that contains
GAPDH as a key component[J]. Cell, 2003, 114(2): 255-266.
[10] Sen N, Hara MR, Kornberg MD, et al. Nitric oxide-induced
nuclear GAPDH activates p300/CBP and mediates apoptosis[J].
Nat Cell Biol, 2008, 10(7): 866-873.
[11] Colell A, Ricci JE, Tait S, et al. GAPDH and autophagy preserve
survival after apoptotic cytochrome c release in the absence of
caspase activation[J]. Cell, 2007, 129(5): 983-997.
[12] Glaser PE, Han X, Gross RW. Tubulin is the endogenous
inhibitor of the glyceraldehyde-3- phosphate dehydrogenase
isoform that catalyzes membrane fusion: Implications for the
coordinated regulation of glycolysis and membrane fusion[J].
Proc Natl Acad Sci USA, 2002, 99(22): 14104-14109.
[13] 刘志华 , 杨 谦 . 球毛壳菌甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因克隆及
特性分析 [J]. 微生物学报 , 2005, 45(6): 885-889.
[14] Hansch R, Kurz T, Schulze J, et al. Anaerobic induction of the
maize GapC4 promoter in poplar leaves requires light and high
CO2[J]. Planta, 2003, 218(1): 79-86.
[15] Pelham H. Activation of heat-shock genes in eukaryotes[J].
Trends in Genetics, 1985, (1): 31-35.
[16] Shih M C, Goodman H M. Differential light regulated
expression of nuclear genes encoding chloroplast and cytosolic
glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase in Nicotiana
tabacum[J]. EMBO. J., 1988, 7(4): 893-898.
[17] 中国科学院中国植物志编辑委员会 . 中国植物志 (第五十七
卷第三分册 )[M]. 北京 : 科学出版社 , 1991.
[18] Zhao P, Tanaka T, Hirabayashi K, et al. Caffeoyl arbutin and
related compounds from the buds of Vaccinium dunalianum[J].
Phytochemistry, 2008, 69 (18): 3087-3094.
[19] 尹继庭 , 孙 浩 , 丁 勇 , 等 . 樟叶越桔 ITS序列及 6-O-咖啡
酰熊果苷含量分析 [J]. 西部林业科学 , 2013, 42(4): 52-57.
[20] Luo XL, Li N, Xu M, et al. HPLC simultaneous determination of
arbutin, chlorogenic acid and 6-O-caffeoylarbutin in different parts
of Vaccinium dunalianum Wight[J]. Nat Prod Res, 2015, 26: 1-3.
[21] 尹继庭 , 姜 力 , 姜永新 , 等 . 樟叶越桔 (原变种 )新鲜叶芽
挥发性成分的 GC-MS分析 [J]. 西南林业大学学报 , 2013,
33(2): 100-103.
[22] 朱东阳 , 尹继庭 , 丁 勇 ,等 . 樟叶越桔叶芽总 RNA提取方
法比较研究 [J]. 西部林业科学 , 2013(1): 81-85.
[23] 罗旭璐 , 唐军荣 , 李 娜 , 等 . 樟叶越桔的组织培养与快速繁
殖 [J]. 植物生理学报 , 2014, 50(11): 1717-1720.
[24] 杜 维 , 丁 勇 , 朱东阳 , 等 . 樟叶越桔熊果苷合成酶基因
VdAS1的克隆及序列分析 [J]. 植物分类与资源学报 , 2015,
37(1): 71-77.
[25] 宋 健 ,熊 宏 ,朱东阳 , 等 . 樟叶越桔糖基转移酶 VdUGT1
基因克隆及序列分析 [J].中南林业科技大学学报 ,2015,35(6):
80-86.
[26] 丁 勇 , 陈庆波 , 徐春雷 , 等 . 油菜油体钙蛋白基因 BnClo1
的克隆和表达 [J]. 作物学报 , 2008, 34 (11): 1921-1928.
[27] 王汉屏 . 不同植物防御素的生物信息学分析 [J]. 植物生理学
通讯 , 2008, 44 (1): 25-32. （下转第 30页）
李安亮，等：氨基酸态氮对油茶嫁接苗生长的影响!30 第 7期
[18] 王晶英 ,敖 红 ,张 杰 ,等 .植物生理生化实验技术与原
理 [M].哈尔滨 :东北林业大学出版社 , 2003: 101.
[19] Marschner H, Kirkby E A, Cakmak I. Effect of mineral
nutritional status on shoot-root partitioning of photoassimilates
and cycling of mineral nutrients[J].Journal of Experimental
Botany, 1996, 47: 1255-1263.
[20] 张 政 .氨基酸态氮对黄瓜的营养效应 [D].重庆 :西南农业
大学 , 2005.
[21] 王华静 .矿质氮、有机氮营养对小白菜生长和品质的影响及
激励研究 [D].杭州 :浙江大学 , 2006.
[22] 吴良欢 ,陶勤南 .植物有机营养无菌培养试验方法的研究与
应用 [J].土壤学报 , 1999, 36(4): 551-558.
[23] 吴良欢 ,陶勤南 .水稻氨基酸态氮营养效应及其机理研究 [J].
土壤学报 , 2000, 37(4): 464-473.
[24] 莫良玉 .高等植物氨基酸态氮营养效应研究 [D].杭州 :浙江
大学 , 2001.
[本文编校：吴 毅 ]
[28] 崔润丽 , 王永芳 , 智 慧 , 等 . 谷子 3-磷酸甘油醛脱氢酶基因
的克隆与结构分析 [J]. 华北农学报 , 2009, 24(3): 10-14.
[29] 岳彩凤 , 康国章 , 刘 超 , 等 . 小麦 GAPDH基因克隆及序列
分析 [J]. 中国农学通报 , 2008, 24(4): 94-98.
[30] 黄 科 , 李春峰 , 周泽扬 , 等 . 家蚕 gapdh基因的克隆及分
析 [J]. 西南大学学报 , 2008, 30(11): 68-73.
[31] 刘志华 , 杨 谦 . 球毛壳菌甘油醛 -3-磷酸脱氢酶基因克隆及
特性分析 [J]. 微生物学报 , 2005, 45(6): 885-889.
[32] Martin W, Brinkmann H, Savonna C, et al. Evidence for a
chimeric nature of nuclear genomes: eubacterial origin of
eukaryotic glyceraidehyde-3-phosphate dehydrogenase genes[J].
Proc Natl Acad Sci USA, 1993, 90(18): 8692-8696.
[33] Russell DA, Sachs MM. The maize cytosolic glyceraidehyde-3-
phosphate dehydrogenase gene family: Organ-specific expression
and genetic analysis[J]. Molecular General Genetics, 1991,
229(2): 219-228.
[34] 罗 聪 , 何新华 , 胡 颖 , 等 . 杧果MGAPDH同源基因的克
隆及其表达分析 [J].果树学报 , 2011, 28(6): 1019-1024.
[35] 王幼宁 , 刘孟雨 , 李 霞 , 等 . 植物 3-磷酸甘油醛脱氢酶的多
维本质 [J]. 西北植物学报 , 2005, 25(3): 607-614.
[36] 梁 颖 , 李玉花 . 植物中磷酸甘油醛 -3-磷酸脱氢酶 (GAPDH)
在氧化胁迫下的生理功能 [J]. 植物生理学通讯 , 2009,10(9):
1027-1030.
[本文编校：吴 毅 ]
（上接第 24页）