全 文 ：收稿日期： 2011–11–14　　　　接受日期： 2012–03–03
基金项目： 国家自然科学基金项目(30700514); 农业部 2010 年引进国际先进农业科学技术“948”计划项目(2010-C21)资助
作者简介： 徐景升，博士，副研究员，主要从事分子育种研究工作。E-mail: xujingsheng@126.com
* 通讯作者 Corresponding author. E-mail: fafu948@126.com
热带亚热带植物学报　2012， 20(5)： 455~461
Journal of Tropical and Subtropical Botany
苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenases，MDH)
广泛存在于生物体内。根据辅酶专一性、亚细胞
定 位 和 生 理 功 能，植 物 MDH 可 分 为 5 类：线 粒
体 NAD-MDH (mMDH)、微体 NAD-MDH、叶绿体
NADP-MDH、叶绿体 NAD-MDH 和细胞质 NAD-
MDH (cytosolic malate dehydrogenase, cMDH)[1]。
MDH 主要催化草酰乙酸和苹果酸的相互转化，参
与众多重要的代谢过程，如糖酵解、光合作用、木质
素合成、氮固定、氨基酸合成、离子平衡、磷[2]、铁的
吸收[3]和抗铝盐毒害等[4–5]。植物 cMDH 是 NAD
甘蔗细胞质型苹果酸脱氢酶基因的克隆及其表达
分析
徐景升a, 阙友雄a, 颜克伟b, 唐唯其c, 许莉萍a, 高三基a, 郭晋隆a,
董萌a, 陈如凯a*
(福建农林大学, a. 农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室, 甘蔗综合研究所；b. 生命科学学院；c. 水稻遗传研究所, 福州 350002)
摘要： 对甘蔗(Saccharum officinarum L.)叶片全长 cDNA 文库进行测序，获得了 1 个细胞质型苹果酸脱氢酶(cMDH)基因的全
长 cDNA 序列，命名为 Sc-cMDH。生物信息学分析表明，该基因全长 1314 bp，开放阅读框为 999 bp，编码 332 个氨基酸。Sc-
cMDH 与其他植物 cMDH 的氨基酸序列同源性高达 86.5%~97.0%。Sc-cMDH 包含典型的 NAD+ 结合基元 T11GAAGQI17 和催
化基元 I184WGNH188，还有相当保守的 6 个半胱氨酸残基，因此推断该基因为细胞质型 NAD-MDH。定量 PCR 分析结果表明，
该基因在甘蔗叶片和根中的表达量高于茎。
关键词： 甘蔗； 细胞质型苹果酸脱氢酶基因； 实时定量 PCR
doi: 10.3969/j.issn.1005–3395.2012.05.005
Cloning and Expression Analysis of Cytosolic Malate Dehydrogenase
Gene from Sugarcane
XU Jing-shenga, QUE You-xionga, YAN Ke-weib, TANG Wei-qic, XU Li-pinga, GAO San-jia,
GUO Jin-longa, DONG Menga, CHEN Ru-kaia*
(a. Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement, Ministry of Agriculture; Institute of Sugarcane; b. College of Life Science; c. Institute of Rice
Genetics, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)
Abstract: A full-length cDNA sequence of sugarcane (Saccharum officinarum L.) cytosolic malate dehydrogenase
(cMDH) gene, named as Sc-cMDH, was obtained from sugarcane full-length cDNA library by EST sequencing
and bioinformatics analysis. The full-length of Sc-cMDH was 1314 bp with 999 bp open reading frame, encoding
332 amino acids. Sc-cMDH shared 86.5%~97.0% of amino acids with cMDH from other 9 species. Sc-cMDH
contains typical NAD+ binding motif (T11GAAGQI17) and catalytic motif (I184WGNH188). Real-time PCR analysis
showed that the expression of Sc-cMDH was higher in leaves and roots than that in stems of sugarcane.
Key words: Saccharum officinarum L.; Cytosolic malate dehydrogenase gene; Real-time PCR
456　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 热带亚热带植物学报　　　　 　　　　　　　 　 第20卷
依赖酶，目前相关研究还比较少。cMDH 在植物的
中枢代谢途径(糖柠檬酸循环)、线粒体能量代谢底
物供应中均占有重要地位，参与柠檬酸循环的主要
底物草酰乙酸必须在细胞质中经 cMDH 还原为苹
果酸后，才可以直接进入线粒体，进入线粒体的苹
果酸在 mMDH 作用下再生成草酰乙酸从而进入柠
檬酸循环[6–9]。
甘 蔗(Saccharum officinarum L.)是 重 要 的 糖
料 作 物，其 成 熟 节 间 积 累 的 蔗 糖 浓 度 可 以 达 到
650 mmol L-1 [10]。对甘蔗糖代谢过程进行研究，不
但具有重要的生物学意义，而且可为甘蔗高糖育
种提供科学依据。迄今，在禾谷类作物中，玉米
(Zea mays)[11]、水 稻(Oryza sativa)[12]、小 麦(Triticum
aestivum)[1,13]、高粱(Sorghum bicolor)[14]等作物的细
胞质型苹果酸脱氢酶基因相继被克隆，但是有关甘
蔗细胞质型苹果酸脱氢酶基因的研究尚未见报道。
本研究在对甘蔗叶片全长 cDNA 文库测序[15]的基
础上，首次获得了编码甘蔗细胞质型苹果酸脱氢酶
的基因，并利用生物信息学手段对该基因的结构特
征和特性进行了分析。同时，利用 Real-time PCR
技术研究了该基因在甘蔗不同组织中的表达，探讨
了该基因的潜在应用价值，为甘蔗高糖育种提供科
学依据。
1 材料和方法
1.1 实验材料
甘蔗叶片全长 cDNA 文库和福农 95-1702 由
本实验室提供。福农 95-1702 种植于试验田内。
核酸分子量标准、SYBR®Premix Ex TaqTM (Perfect
Real Time)、Reverse Transcription System 试 剂 盒
等购自 TaKaRa 公司(日本)、用于 RNA 分离的试剂
TriPure Isolation Reagent 购 自 Roche 公 司(美 国)。
所用定量 PCR 仪器为 ABI PRISM 7500 实时定量
PCR 仪。
1.2 Sc-cMDH基因的获得和生物信息学分析
将甘蔗叶片全长 cDNA 文库进行大规模测序
和生物信息学分析。挑取含有目的基因的克隆进
行测序，获得目的基因全长序列。
用National Center of Biotechnology Information
(NCBI，http://ncbi.nlm.nih.gov/)站 点 上 的 在 线 软
件 ORF finder 和 BLAST，分别对该序列进行开放
阅读框预测和同源性比较分析。使用 Clustal W 做
多序列比对；利用 ProtParam 分析翻译蛋白的分子
量和等电点。利用 EBI/SAS (http://www.ebi.ac.uk/
thornton-srv/databases/sas/)和蛋白质数据库(Protein
Data Bank，PDB，http://www.rcsb.org/pdb/)预测蛋
白质结构并注释，使用 Sanger PFAM 预测结构域，
使用 ProtParam (http://expasy.org/tools/protparam.html)
预测该基因编码蛋白分子量、等电点和不稳定系
数。使用 Phobius 预测信号肽和跨膜区域，利用
MEGA 4.0 构 建 进 化 树。 检 索 Expasy 酶 数 据 库
(http://www.expasy.org/enzyme)，确认该基因编码的
酶的 EC 号。
1.3 Sc-cMDH基因定量表达分析
RNA 分离　　分别取甘蔗的心叶，正 1 叶，第
8 叶，第 1、2 节间，第 4 节间，第 7 节间，第 14 节间
和根，在液氮中研磨成粉末，按照 TriPure Isolation
Reagent 使用说明书分离提取 RNA。用 Nanodrop
核酸蛋白定量仪定量，取 1 μg RNA 用 1% 琼脂糖
凝胶电泳检查质量。RNA 样品储存于 –80℃冰箱
中备用。
RNA 反 转 录　　 使 用 Takara 公 司 的 Prime-
ScriptTM RT reagent Kit (perfect Real Time)反转录试剂
盒，将 RNA 反转录成 cDNA。冰上配制反转录反应
液，反转录体系为 20 μL，包含 4 μL 5×PrimerScriptTM
buffer，1.0 μL PrimerScriptTM RT Enzyme Mix I，
1.0 μL Oligo dT Primer (50 μmol L-1)，1.0 μL Random
6 mers (100 μmol L-1)，RNA 样 品 1 μg，用 RNase
free H2O 补 足。 反 应 条 件 为：37 ℃ 反 应 15 min，
85℃ 5 s，储存于 –20℃冰箱中备用。
定量 PCR 引物测试　　以反转录 PCR 产物
为模板，对内参基因 25S RNA (PCR 产物长度为
110 bp)[16]和目的基因 Sc-cMDH 进行扩增，测试引
物和模板质量。两个基因的 PCR 反应体系和反应
条件相同。使用 Vector NTI 9.0 设计 Sc-cMDH 基因
的定量 PCR 引物。PCR 产物长度为 100 bp，正向
引 物 Sc-cMDH-F：5′-TTGACGGGTTCTCAAGGA-
AGAAGCT-3′，反向引物 Sc-cMDH-R：5′-GGGTAT-
GGTAGAATTTACTCGAGGCATG-3′。 反 应 体 系
为 25 μL，包 含 1×PCR 缓 冲 液，2 mol L-1 MgCl2，
0.2 mol L-1 dNTPs，1 μL 反转录 PCR 产物，2.5 U
Taq 聚合酶，引物浓度为 0.25 μmol L-1。PCR 反应
程序为：95℃变性 5 min；94℃ 30 s，60℃ 1 min，
72℃退火 1 min，35 个循环；72℃延伸 10 min。反
第5期 457
应结束后，用 1.5% 的琼脂糖凝胶电泳检测。
Real-time PCR 分 析　　 以 反 转 录 PCR 产
物为模板，使用 TakaRa 公司的 SYBR® Premix Ex
TaqTM (Perfect Real Time)定量 PCR 试剂盒，采用相
对定量方法，在 ABI PRISM7500 实时定量 PCR 仪
对 Sc-MDH 基因进行实时定量 PCR 检测。引物
序 列 同 上。50 μL 反 转 录 PCR 体 系 包 含 SYBR®
Premix Ex TaqTM (2×) 25 μL，1 μL PCR Forward
Primer (10 μmol L-1)，1 μL PCR Reverse Primer
(10 μmol L-1)，1 μL Rox Dye Ⅱ (50×)，4 μL
cDNA，dH2O 18 μL。 反 应 程 序 为 50.0 ℃ 2 min；
95.0℃ 10 min；95.0℃ 15 s，60.0℃ 1 min，循环 40 次。
2 结果和分析
2.1 Sc-cMDH基因全长获得和生物信息学分析
在对甘蔗叶片全长 cDNA 文库大规模测序的
过程中，发现了 1 个与水稻细胞质型苹果酸脱氢酶
基因同源性达 91.24% 的表达序列标签(EST)，找到
该 EST 对应的克隆将其完全测序，获得全长序列。
该基因全长 1314 bp，5′ 端非编码区(untranslated
region，UTR)长 87 bp，3′ 端 UTR 长 228 bp，包含
1 个长度为 999 bp 的完整开放阅读框，编码 332 个
氨基酸(图 1)，命名为 Sc-cMDH。
利用 BLAST 程序，对 Sc-cMDH 与其他 9 种植
物 cMDH 的氨基酸序列进行比对，结果表明序列同
源性非常高，均为 332 个氨基酸。Sc-cMDH 与同是
C4 植物的高粱和玉米的 cMDH 同源性分别达 96%
和 95%，高 于 其 它 C3 植 物 水 稻 cMDH 的 同 源 性
(91.0%)，这 10 物种间 cMDH 的氨基酸序列相似性
最低为 89.5%。同时，Sc-cMDH 具有 cMDH 典型
特征的 6 个半胱氨酸残基和 1 个决定辅酶特异性结
合位点的 D43。Sanger PFAM 分析表明有两个高度
保守的结构域，一个是 N 端 6~155，包含 1 个 NAD+
结合基元“T11GAAGQI17”；另一个是 C 端 157~331，
图 1 Sc-cMDH 基因的 cDNA 序列及其氨基酸序列。灰色为起始密码子和终止密码子。
Fig. 1 cDNA sequence of Sc-cMDH and deducted amino acid sequence. Start codon and stop codon are light grey.
徐景升等：甘蔗细胞质型苹果酸脱氢酶基因的克隆及其表达分析
458　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 热带亚热带植物学报　　　　 　　　　　　　 　 第20卷
包含 1 个催化基元“I184WGNH188”。这两个基元在
植物 cMDH 中广泛存在且高度保守，由此断定该基
因为 cMDH。EBI/SAS 分析表明，Sc-cMDH 包含
13 个 α 螺旋、13 个 β 折叠、4 个催化残基。PDB
分析表明，除了结合基元的 7 个氨基酸残基外，还
有 22 个氨基酸残基可能参与 NAD 结合(图 2)。
图2 Sc-cMDH与其他物种cMDHs的多序列比对。Sc-cMDH: 甘蔗; Sorghum-cMDH: 高粱(Uniprot登录号C5WYF2); Maize-cMDH: 玉米
(B6SLL8); Rice-cMDH: 水稻(Q7XDC8); Potato-cMDH: 马铃薯(Q2PYY8); Tobacco-cMDH: 烟草(Q9FSF0); Ath-cMDH: 拟南芥(P57106); Poplar-
cMDH: 杨树(A9P8R3); Apple-cMDH: 苹果(A3DSX0); Grape-cMDH: 葡萄(A7Q1T9)；◊: 催化基元; □: 结合基元; △: 催化残基; ▲: 配体NAD+结
合位点; ○: 决定辅酶特异性的关键位点; =: α-螺旋；→: β-折叠；C: 半胱氨酸残基。
Fig. 2 Multiple sequence alignment between Sc-MDH and cMDHs from other 9 species. Sc-cMDH: Saccharum officinarum; Sorghum-cMDH:
Sorghum bicolor (Uniprot accession number C5WYF2); Maize-cMDH: Zea mays (B6SLL8); Rice-cMDH: Oryza sativa (Q7XDC8); Potato-cMDH:
Solanum tuberosum (Q2PYY8); Tobacco-cMDH: Nicotiana tabacum (Q9FSF0); Ath-cMDH: Arabidopsis thaliana (P57106); Poplar-cMDH: Populus
trichocarpa (A9P8R3); Apple-cMDH: Malus domestica (A3DSX0); Grape-cMDH: Vitis vinifera (A7Q1T9); ◊: Rhombus motif; □: Binding motif; △:
Catalytic residue; ▲: Binding site of ligand coenzyme NAD+；○: Critical site of cofactor specificity; =: α-helix；→: β-sheet; C: Cysteine.
第5期 459
通过检索 Expasy 酶数据库(http://www.expasy.
org/enzyme)，确认该基因编码的蛋白酶的 EC 号
为 1.1.1.37。ProtParam (http://expasy.org/tools/
protparam.html)预测该基因编码的蛋白质分子量为
35443.7 D，等电点为 5.60，不稳定系数为 26.98，属
于稳定蛋白。用 Phobius 预测信号肽和跨膜区域，
前 20 个氨基酸有 70% 的可能是信号肽，其跨膜可
能性在 10% 以下，因此认为没有跨膜结构。
通过进化树分析表明，Sc-cMDH 与高粱、玉
米这 3 个 C4 植物聚在一起；然后与 C3 植物水稻
聚在同一类。而茄科的烟草(Nicotiana tabacum)和
马铃薯(Solanum tuberosum)聚在一起，木本植物葡
萄(Vitis vinifera)、 杨树(Populus trichocarpa)和苹果
(Malus sieversii)聚在一起，然后再与十字花科的拟
南芥(Arabidopsis thaliana)聚在一起(图 3)。
2.2 Sc-cMDH基因定量表达分析
定量 PCR 引物测试　　电泳检测结果表明，
25S RNA 引物和 Sc-cMDH 基因的特异引物均能
扩增出与预期一致的目标条带，没有杂带和引物二
聚体出现，表明引物特异性强，且模板质量良好
(图 4)。
图3 甘蔗和其他物种cMDH的进化树分析。Sc-cMDH: 甘蔗; Sorghum-cMDH: 高粱(Uniprot登录号: C5WYF2); Maize-cMDH:玉米(B6SLL8);
Rice-cMDH: 水稻(Q7XDC8); Potato-cMDH: 马铃薯(Q2PYY8); Tobacco-cMDH: 烟草(Q9FSF0); Ath-cMDH: 拟南芥(P57106); Poplar-cMDH: 杨
树(A9P8R3); Apple-cMDH: 苹果(A3DSX0); Grape-cMDH: 葡萄(A7Q1T9)。
Fig. 3 Phylogenetic analysis based on cMDH amino acid sequence of sugarcane and other species. Sc-cMDH: Saccharum officinarum; Sorghum-
cMDH: Sorghum bicolor (Uniprot accession number: C5WYF2); Maize-cMDH: Zea mays (B6SLL8); Rice-cMDH: Oryza sativa (Q7XDC8); Potato-
cMDH: Solanum tuberosum (Q2PYY8); Tobacco-cMDH: Nicotiana tabacum (Q9FSF0); Ath-cMDH: Arabidopsis thaliana (P57106); Poplar-cMDH:
Populus trichocarpa (A9P8R3); Apple-cMDH: Malus domestica (A3DSX0 ); Grape-cMDH: Vitis vinifera (A7Q1T9).
图4 引物及模板质量的PCR电泳图。M: 分子量标记；1~8: 25S RNA; 9~16: Sc-cMDH基因; 1,9: 正1叶; 2,10: 心叶; 3,11:第8叶; 4,12: 第1,2节间;
5,13: 第4节间; 6,14: 第7节间; 7,15: 第14节间; 8,16: 根。
Fig. 4 PCR of sugarcane with different primers and template. M: Molecular marker; 1–8: 25S RNA; 9–16: Sc-cMDH gene; 1,9: Leaf roll; 2,10: 1st leaf;
3,11: 8th leaf; 4,12: 1st and 2nd internode; 5,13: 4th internode; 6,14: 7th internode; 7,15: 14th internode; 8,16: Root.
徐景升等：甘蔗细胞质型苹果酸脱氢酶基因的克隆及其表达分析
460　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 热带亚热带植物学报　　　　 　　　　　　　 　 第20卷
Sc-cMDH 基因的组织表达特性　　定量 PCR
分析结果表明，Sc-cMDH 基因在甘蔗不同组织
中的表达有差异(图 5)。总的看来，在叶片和根中
的表达量高于蔗茎。其中，Sc-cMDH 基因在正 1
叶中表达量最高，在第 4 节间表达量最低，而且在
幼叶中的表达量高于老叶。但是在蔗茎中，Sc-
cMDH 基因的表达没有明显差异。
图5 Sc-cMDH基因在甘蔗组织中的定量表达。LR: 心叶；L1: 正1
叶；L8: 第8叶；I1: 第1,2节间；I4: 第4节间；I7: 第7节间；I14: 第
14节间；R: 根；n=3。
Fig. 5 Expression of Sc-cMDH gene in sugarcane tissues. LR: Leaf
roll；L1: 1st leaf；L8: 8th leaf；I1: 1st and 2nd internode；I4: 4th
internode；I7: 7th internode；I14: 14th internode；R: Root; n=3.
3 讨论
本研究从甘蔗中获得了细胞质型苹果酸脱氢
酶基因序列，将其命名为 Sc-cMDH。Sc-cMDH 与
其他物种的氨基酸序列相似性非常高，表明该基因
选择压力大，具有重要的生物学功能。此外，定量
PCR 分析结果表明，Sc-cMDH 基因在甘蔗不同器
官和组织中的表达存在差异，具有组织特异性。叶
片是进行光合作用的场所，柠檬酸循环中产生的苹
果酸有可能经葡萄糖异生作用生成葡萄糖。对于
具有高光效高糖特性的 C4 植物甘蔗而言，生成的
葡萄糖能立即被合成蔗糖并运输到蔗茎中，反应有
利于葡萄糖的生成。Sc-cMDH 基因在正 1 叶中的
表达高于幼叶和老叶，可能是因为叶片以合成代谢
为主，正 1 叶已完成形态建成，开始进行旺盛的光
和作用，而心叶处于快速生长阶段，柠檬酸循环以
提供能量为主，老叶则趋于衰老，因而 Sc-cMDH 基
因的表达有所下降。
蔗茎中进行的糖分代谢反应主要是蔗糖积
累，蔗糖的长距离运输需要能量，在共质体途径中，
cMDH 可能将草酰乙酸还原为苹果酸输入线粒体
进入柠檬酸循环为蔗糖积累提供能量。蔗茎中 Sc-
cMDH 基因的表达明显低于叶片，可能由于在蔗茎
中的柠檬酸循环所需要的苹果酸比叶片中低。在
不同成熟度的节间中，Sc-cMDH 基因的表达没有
明显差异，但是不能确定 Sc-cMDH 基因的表达与
蔗茎的发育程度无关。甘蔗第 1、2 节间处于旺盛
的生长阶段，需要大量的碳源和能量，这两个节间
的柠檬酸循环不单要提供能量，还要为其他生化反
应提供底物，其中草酰乙酸可能通过转氨基作用生
成氨基酸，用于蛋白质合成。第 4 节间基本完成形
态建成，糖分累积开始，第 7 节间完全处于糖分累
积阶段，第 14 节间则完成糖分累积，即达到所谓的
成熟，蔗糖含量不再增加。从第 4 节间到第 14 节间，
柠檬酸循环所产生的能量可能主要是用于运输光
合作用产生的蔗糖和维持细胞的正常功能。
甘蔗根的主要功能是吸收于水分和矿质营养，
柠檬酸循环需要苹果酸为大分子物质的吸收提供
能量。但蔗根中 Sc-cMDH 基因的表达也明显高于
蔗茎，可能还与土壤环境有关。本实验所用甘蔗材
料种植的土壤呈酸性，pH 值为 4.0~4.5。在酸性土
壤中，Al3+ 阻碍植物根系生长和发育，是植物生长
主要的限制因子之一[4]。同时，Al3+ 与可溶性磷结
合，形成不易溶解的 AlPO4，导致土壤中可利用磷
极度缺乏[5]。在酸性土壤中，甘蔗根系发育不良[17]。
近年来的研究表明，植物通过向根际分泌有机酸如
柠檬酸、草酸和苹果酸等，与 Al3+ 形成复合物，阻
止 Al3+ 进入根内，保护根系免受铝盐毒害。有研究
表明，耐铝盐毒害的小麦根系能分泌苹果酸，玉米
和大豆(Glycine max)分泌柠檬酸，荞麦(Fagopyrum
esculentum)和 芋 头(Colocasia esculenta)分 泌 草 酸；
而有的耐铝盐植物同时分泌两种有机酸，如葡萄、
燕麦(Avena sativa)和黑麦(Secale cereale)分泌苹果
酸和柠檬酸[4–5]。
通过转苹果酸脱氢酶基因培育耐铝盐毒害品
系已经在苜蓿(Medicago sativa)[18]和烟草[19]等植物
获得成功。本研究中甘蔗根中 Sc-cMDH 基因表达
量很高，推测植物 cMDH 表达量增加，能合成大量
苹果酸，分泌于根际用于螯合 Al3+。通过转基因手
第5期 461
段，提高根系苹果酸的分泌，则有望培育耐铝盐毒
害的甘蔗品种。在酸性土壤中甘蔗根系分泌何种
有机酸，对 Sc-cMDH 进行基因功能鉴定，在铝盐胁
迫下的 Sc-cMDH 基因表达及 cMDH 活性变化等还
有待于进一步研究。
参考文献
[1]　 Ding Y, Ma Q H. Characterization of a cytosolic malate
dehydrogenase cDNA which encodes an isozyme toward
oxaloacetate reduction in wheat [J]. Biochimie, 2004, 86(8):
509–518.
[2]　 López-Bucio J, de la Vega O M, Guevara-García A, et al.
Enhanced phosphorus uptake in transgenic tobacco plants that
overproduce citrate [J]. Nat Biotechn, 2000, 18(4): 450–453.
[3]　 Schulze J, Tesfaye M, Litjens R H M G, et al. Malate plays a
central role in plant nutrition [J]. Plant Soil, 2002, 247(1): 133–
139.
[4]　 Kochian L V, Piñeros M A, Hoekenga O A. The physiology,
genetics and molecular biology of plant aluminum resistance and
toxicity [J]. Plant Soil, 2005, 274(1/2): 175–195.
[5]　 Ma J F, Ryan P R, Delhaize E. Aluminium tolerance in plants and
the complexing role of organic acids [J]. Trends Plant Sci, 2001,
6(6): 273–278.
[6]　 Scheibe R. NADP-malate dehydrogenase in C3-plants: Regulation
and role of a light-activated enzyme [J]. Physiol Plant, 1987,
71(3): 393–400.
[7]　 Gietl C. Malate dehydrogenase isoenzymes: Cellular locations
and role in the flow of metabolites between the cytoplasm and cell
organelles [J]. Biochem Biophys Acta, 1992, 1100(3): 217–234.
[8]　 Miller S S, Driscoll B T, Gregerson R G, et al. Alfalfa malate
dehydrogenase (MDH): Molecular cloning and characterization
of five different forms reveals a unique nodule-enhanced MDH [J].
Plant J, 1998, 15(2): 173–184.
[9]　 Kim D J, Smith S M. Expression of a single gene encoding
microbody NAD-malate dehydrogenase during glyoxysome and
peroxisome development in cucumber [J]. Plant Mol Biol, 1994,
26(6): 1833–1841.
[10]　 Welbaum G E, Meinzer F C. Compartmentation of solutes and
water in developing sugarcane stalk tissue [J]. Plant Physiol,
1990, 93(3): 1147–1153.
[11]　 Hu J G, Zhao X S, Liu J, et al. Isolation and characterization of a
cDNA encoding maize cytosolic malate dehydrogenase [J]. Acta
Bot Sin, 1999, 41(1): 40–44.
胡建广, 赵相山, 刘军, 等. 玉米苹果酸脱氢酶基因的分离与结
构分析 [J]. 植物学报, 1999, 41(1): 40–44.
[12]　 Jiang R H, Lin C F, Shen G A, et al. Cloning of the rice
cytoplasmic malic dehydrogenase gene (RcMDH) and its
expression in E. coli [J]. J Fudan Univ (Nat Sci), 2002, 41(1):
67–69.
姜瑞华, 林长发, 申国安, 等. 水稻苹果酸脱氢酶基因的克隆及
其在E. coli中的表达 [J]. 复旦学报: 自然科学版, 2002, 41(1):
67–69.
[13]　 Zhang L Y, Li H X, Zhang G S, et al. Cloning and expression
analysis of cMDH gene related to cytoplasmic male sterile wheat
with Aegilops kotschyi cytoplasm [J]. Acta Agron Sin, 2009,
35(9): 1620–1627.
张龙雨, 李红霞, 张改生, 等. 黏类小麦细胞质雄性不育相
关基因cMDH的克隆与表达分析 [J]. 作物学报, 2009, 35(9):
1620–1627.
[14]　 Paterson A H, Bowers J E, Bruggmann R, et al. The Sorghum
bicolor genome and the diversification of grasses [J]. Nature,
2009, 457(7229): 551–556.
[15]　 Xu L P, Que Y X, Liu J X, et al. Construction of full-length
cDNA library from sugarcane leaves and the corresponding EST
analysis [J]. J Agri Biotechn, 2009, 17(5): 843–850.
许莉萍, 阙友雄, 刘金仙, 等. 甘蔗叶片全长cDNA文库构建及
EST序列分析 [J]. 农业生物技术学报, 2009, 17(5): 843–850.
[16]　 Iskandar H M, Simpson R S, Casu R E, et al. Comparison of
reference genes for quantitative real-time polymerase chain
reaction analysis of gene expression in sugarcane [J]. Plant Mol
Biol Rep, 2004, 22(4): 325–337.
[17]　 Tan G L, Gu M H, Yang B, et al. A study of aluminum stress on
the growth and enzyme activity of primary roots of sugarcane [J].
J Guangxi Agri Biol Sci, 2003, 22(4): 271–274.
谭贵良, 顾明华, 杨博, 等. 铝胁迫对甘蔗初生根生长及酶活性
的效应 [J]. 广西农业生物科学, 2003, 22(4): 271–274.
[18]　 Luo X Y, Cui Y B, Deng W, et al. Transgenic alfalfa plants
overexpressing nodule-enhanced malate dehydrogenase
enhances tolerance to aluminum toxicity [J]. Mol Plant Breed,
2004, 2(5): 621–626.
罗小英, 崔衍波, 邓伟, 等. 超量表达苹果酸脱氢酶基因提高苜
蓿对铝毒的耐受性 [J]. 分子植物育种, 2004, 2(5): 621–626.
[19]　 Wang Q F, Zhao Y, Yi Q, et al. Overexpression of malate
dehydrogenase in transgenic tobacco leaves: Enhanced malate
synthesis and augmented Al-resistance [J]. Acta Physiol Plant,
2010, 32(6): 1209–1220.
徐景升等：甘蔗细胞质型苹果酸脱氢酶基因的克隆及其表达分析