全 文 ：南山麻黄属的血红蛋白 : 有关植物血红蛋白的起源
C
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A
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A p p l e b y等
在非豆科植物南山麻黄属 ( P ar as p o ni )a 根瘤菌形成的固氮根瘤中提纯血红 蛋 白
(A p p l“ b y等 , 1 9 8 3) , 使人们怀疑这样一个假说 , 即 , 可能通过同一级别基因 传 递
的单一作用所产生的根瘤豆血红蛋 白和豆血红蛋白是一种渗入的杂物而不是植物共生固
氮作用的必需物 。 南山麻黄属血红蛋 白和氧可逆结合 ( A p p l e b y 等 , 1 9 8 3) 意味着 : 在体
内 , 它象豆科植物共生现象中的豆血红蛋 白一样 , 起着携带氧气的作用 。 因此 , 在共生
固氮遗传工程方面 , 存在着血红蛋 白的可能必要条件而引出几个问题 :
( 1 ) 南山麻黄属 血红蛋 白是植物或细菌的产物? 什么因子控制它的表达 ?
( 2 ) 它和 豆科植物根瘤豆血红蛋白的遗传起源是否相同 ?
( 3 ) 其它各科 高等植物是否也具有与那些负责豆 血红蛋 白和南山麻黄属血红蛋 白
丧达有关的血红蛋 白基因 ?
用根瘤菌菌株 C P 2 83 分别使南山麻黄属植株和豉豆结瘤 , 等 电聚焦分析瘤提取物 表
明 , 产生的血红蛋 白很不一样 ( A p p le b y等 , 1 9 8 3) 。 因此 , 寄主植物必须能对南山麻
黄属血红蛋 白合成进行实质性的控制 。 含 “ ” S一甲硫氨酸的小麦胚芽分类法有效地解 释
了南山麻黄属瘤中总的或多聚腺昔酸的 R N A , “ 巴 S一甲硫氨酸作为南山麻黄属血红蛋 白
产生的主要标记物 (通过分子量和免疫选择分析证实具有一致性 ) 。这些结果指出南山麻
黄属血红蛋 白 m R N A是植物基因产物而不是 细菌的产物 。 测定野兔抗体对两种蛋 白质中
每种的特性 , 缺少免疫交又反应以及在南山麻黄属瘤 R N A和对于大豆豆血红蛋 白的整段
D N A 之间缺少相互杂交 , 强调了南山麻黄属血红蛋 白与大豆豆血红蛋 白的差异 。 在它们
各 自的 N末端和 C末端区域 , 超常紧密的氨基酸顺序同源强调了南山麻黄属血红 蛋 白 和
大豆豆血红蛋 白的相似性 。 在大豆血红蛋 白和动物肌红蛋 白 ( 已知蛋 白有相 同的遗传来
源 ) 之间顺序同源很少 . 我们试图作出以下结论 : 南山麻黄属血红蛋白和大豆血红蛋 白进
化同源 , 而且在进化史上相互接近 。 这个结论以及在木麻黄属和其它由放线菌引起的根
瘤中血红蛋 白存在 的论证 , 暗示了远古时期植物界血红蛋 白基因的广泛分布 。 但是 , 至
今我们还未能测定非豆科植物血红蛋自基因的表达 。
摘译 自 “ 、气d v a n e e s i n N i t r o g e n F i x a t i o n , P . 4 9 3 , 1 9 5 4 .
译者 徐志 伟
校者 黄维南