全 文 ：书西北植物学报!
"#$
!
%$
"
#"
#$
#&%(#&"
!"#$%&#%&()$*+,""-.)/#0-/
!!
文章编号$
#""")"!$
"
!"#$
#
")#&%)"*
!!!!!!!!!!!!!!!
!"#
$
#"+*,",
%
-
+.//0+#""")"!$+!"#$+#"+#&%
!!
收稿日期$
!"#$)")#*
&修改稿收到日期$
!"#$)"1)#&
!!
基金项目$农业部重点实验室开放课题"
223)4567#"%
#!十二五(农村领域国家科技计划"
!"##88#""!","$
#!现代农业产业技术体系
建设专项"
982:)%!
#
!!
作者简介$许桂莺"
#&*,(
#!女!在职博士研究生!主要从事作物遗传育种研究)
;)<=.>
$
*&"*#"*$
!??
+@A<
!!"
通信作者$金志强!博士!研究员!博士生导师!主要从事热带果树分子遗传学研究)
;)<=.>
$
BC.
?
.=0
D-
.0!""#
!E
=CAA+@A<+@0
香蕉
1$230$
基因序列及其表达特性分析
许桂莺#!!徐碧玉%!邢文婷!贾彩虹%!王
!
卓%!
常胜和#!王安邦#!舒海燕#!金志强#!%"
"
#
中国热带农业科学院海口实验站!海口
$*"#"!
&
!
华中农业大学!武汉
%""*"
&
%
中国热带农业科学院热带作物生物技术研究
所!海口
$*##"#
&

海南省林业科学研究所!海口
$*##""
#
摘
!
要$通过随机克隆测序法!从香蕉根系
@FG8
文库中获得海藻糖合成酶基因!命名为
!"#$%#
)
!"#$%#
扩增
获得
@FG8
序列!全长
%&,H
I
!开放阅读框
!$,!H
I
!编码
1$%
个氨基酸)生物学信息分析表明!
J=KL:#
蛋白属
于不稳定蛋白!等电点
+*!
!具有
KL:
和
KLL
结构域)序列预测分析表明!
J=KL:#
蛋白定位于细胞质中!不存在
信号肽!为跨膜疏水蛋白)与已知植物
KL:
氨基酸同源序列比对结果显示!一致性达
*+1#M
!其中与
!
种马来西
亚野生蕉*玉米*野茶树*中果咖啡的
KL:
编码氨基酸序列一致性分别为
#""M
*
*&+&#M
*
*#+%%M
*
,%+&%M
和
,$+#%M
)器官特异性分析表明!
!"#$%#
在香蕉的根*球茎*假茎*叶*花和果实中都有表达!其中在根*球茎*假茎
和花中表达量较高)
?
2K)L92
分析表明!
8N8
*
899
*干旱*低温*盐害和枯萎病胁迫处理后!
!"#$%#
表达量在盐
胁下增加!于
!C
时达到最高!而在其他胁迫下较正常条件下降低)研究认为!
!"#$%#
可能参与调控香蕉抗盐
胁迫机制!从而提高香蕉耐盐性)
关键词$香蕉&海藻糖
),)
磷酸合成酶基因"
#$%#
#&生物信息学&表达分析
中图分类号$
O*1$
&
O*1,
!!!
文献标志码$
8
%&()*+(#,*#"--!./
0
(+11#"-2-3
4
1#1"51$230$5("67--
PQRS.
E
.0
D
#
!
!
PQN.
E
S
%
!
P3GRTU0V.0
D

!
W389=.CA0
D
%
!
T8GRXCSA
%
!
9Y8GR:CU0
D
CU
#
!
T8GR80H=0
D
#
!
:YQY=.
E
=0
#
!
W3GXC.
?
.=0
D
#
!
%
"
"
#Y=.ZAS;[
I
U\.
!
9C.0U/U8@=]U<
E
A^ K\A
I
.@=>8
D
\.@S>VS\=>:@.U0@U/
!
Y=.ZAS$*"#"!
!
9C.0=
&
!YS=BCA0
D
8
D
\.@S>VS\=>Q)
0._U\/.V
E
!
TSC=0%""*"
!
9C.0=
&
%30/V.VSVUA^ K\A
I
.@=>N.A/@.U0@U=0]N.AVU@C0A>A
DE
!
9C.0U/U8@=]U<
E
A^ K\A
I
.@=>8
D
\.@S>VS\=>
:@.U0@U/
!
Y=.ZAS$*##"#
!
9C.0=
&
Y=.0=0L\A_.0@.=>7A\U/VE
:@.U0@U30/V.VSVU
!
Y=.ZAS$*##""
!
9C.0=
#
281*()*
$
8 S^>)>U0
D
VC!"#$%#A^ %&,H
I
\^AD
U0AI
>UVU
A
I
U0\U=].0
D
\^=I
>U0
D
VC
!
U0@A].0
D
1$%=<.0A=@.]/+N.A>A
D
.@=>.0^A\<=V.A0=0=>
E
/.//CA` U]
VC=VJ=KL:#
I
\AVU.0HU>A0
D
/VAVCUS0/V=H>U
I
\AVU.0
!
.`VC=0./AU>U@V\.@
I
A.0VA^ +*!=0]V` A]A<=.0/
KL:=0]KLL+:U
?
SU0@U=0=>
E
/./
I
\U].@V.A0.0].@=VU]J=KL:#./=C
E
]\A
I
CAH.@V\=0/I
\AVU.0
.`VCASV/.
D
0=>
I
U
I
V.]U=0]>A@=>.BU].0@
E
VA
I
>=/<+KCU=<.0A=@.]/U
?
SU0@UA^ J=KL:#
I
\AVU.0C=/*+1#M
CAA
DE
VAVCU=<.0A=@.]/U
?
SU0@UA^ AVCU\Z0A` 0
I
>=0VKL:
!
.`VC#""M
!
*&+&#M
!
*#+%%M
!
,%+&%M
=0],$+#%MVAV` A_=\.UV.U/A^ !&""(&)*+","/SH/
I
+)"-"((.+*
!
/.")"
0

!
1").--*"*+.+*
!
12
33
."
("+.
4
526"+6D
=0)/
I
U@.^.@=0=>
E
/.//S
DD
U/VU]VC=V!"#$%#./U[
I
\U//U].0H=0=0=\AAV/
!
@A\!
=^>/U
/VU!
>U=_U/
!
>^A` U\/=0]^\S.V/
!
HSV .`VCC.
D
CU\>U_U>.0\AAV/
!
@A\A` U\/+KCUH=0=0=
I
>=0V>UV =`/
V\U=VU] .`VC8N8
!
899
!
]\AS
D
CV
!
@A>]
!
/=>V=0]H=0=0=
3
&"6*&)27
0

4
26&)
3
8
4
/V\U//
!
?
2K)L92=0=>
E
)
/.//CA` U]VC=VVCUU[
I
\U//.A0A^ !"#$%#.0@\U=/U]S0]U\/=>V/V\U//
!
=0]
I
U=ZU]=V!CA^V\U=V!
C`.>U]U@\U=/U]S0]U\AVCU\H.AV.@=0]0A0)H.AV.@/V\U//
!
C`.@C/S
DD
U/VU]!"#$%#<=
EI
>=
E
=\A>U.0\U
D
S)
>=V.0
D
/=>V\U/./V=0@U=0]U0C=0@U/=>V\U/./V=0@UA^ H=0=0=+
9+
4
:"(!1
$
H=0=0=
&
V\UC=>A/U),)
I
CA/
I
C=VU/
E
0VC=/U
D
U0U
"
#$%#
#&
H.A.0^A\<=V.@/
&
U[
I
\U//.A0=0=>
E
/./
!!
海藻糖是由
!
个葡萄糖分子通过
=)#
!
#
糖苷键
结合而形成的非还原性二糖!为白色结晶!带有
!
个
结晶水!分子式为
9
#!
Y
!!
6
##
+
!Y
!
6
,
#
-
)广泛存在
于植物*真菌*细菌和无脊椎动物体内!于
#11!
年首
次被
T.
DD
U\/
在黑麦的麦角菌中分离出来)具有生
物抗逆性!无毒性!不能被糖苷酶水解!在高温*干
旱*高盐*冷冻和氧化胁迫等条件下保护蛋白质*生
物膜等生物大分子物质或细胞膜!被认为是生物体
抵御胁迫环境的应激代谢物,!)%-)有研究表明!海藻
糖能够阻止细胞磷脂双分子膜由液晶态向固态转
变!稳定蛋白质!从而增强植物细胞在非生物胁迫下
的抗逆性!而在自然界中!这种极稳定的理化性质在
葡萄糖*麦芽糖等双糖中是没有的,-)近年来有关
海藻糖的理化性质*作用机理*代谢途径等均得到较
为深入的研究!而分子生物学领域的研究也逐渐兴
起)已有许多学者在作物育种方面*海藻糖合成基
因等都有研究)胡慧芳,$-通过将外源海藻糖施加于
经
L;R,"""
*
#1"<
+
5
(#的
G=9>
*
a
低温等
非生物胁迫处理黄瓜幼苗!发现经外源海藻糖处理
过的幼苗!叶片中相对含水量*叶绿素含量升高!电
导率和
JF8
含量降低!
L6F
*
:6F
和
98K
活性提
高!说明海藻糖可缓解干旱对黄瓜幼苗生长的胁迫!
减轻高盐*低温对幼苗的伤害)乔利仙,-利用分子
标记"
:28L
*
K28L
*
2:8L
#对
#,
个紫菜系进行遗
传多样性分析!获得
$
0
#$%
克隆*测序后通过转基
因技术导入水稻体内!获得的转
$
0
#$%
水稻的抗
旱*抗盐性明显增强)关于在非生物胁迫条件下!海
藻糖增强植物抗逆性的研究报道已屡见不鲜,*)1-)
目前!国内外仅有
#
篇文献报道有关香蕉海藻糖合
成酶基因在生物胁迫下的功能研究,&-!关于海藻糖
合成酶基因在非生物胁迫下的功能研究未见报道)
香蕉是一种多年生芭蕉属草本单子叶植物!属
于食用水果!广义上的香蕉包括香蕉"
H=0=0=
#和大
蕉"
I
>=0V=.0
#!是高温多湿特性的热带地区人们的主
要粮食作物!也是重要的经济收入来源)由于土地
干旱!以及农药*肥料的不恰当使用!使土地盐碱化
日趋严重!香蕉产量遭受着不同程度的影响)为丰
富香蕉抗逆基因资源!本实验以香蕉苗为材料!对香
蕉海藻糖
),)
磷酸合成酶基因"
!"#$%#
#进行初步
的生物信息学分析!通过
?
2K)L92
分析
!"#$%#
在不同胁迫下的表达!以期为进一步探讨
!"#$%#
是否参与香蕉抗逆机制提供理论依据)
#
!
材料与方法
$+$
!
材
!
料
香蕉苗源自中国热带农业科学院热带生物技术
研究所澄迈香蕉种植园)取正常条件下生长的五叶
一心香蕉幼苗"
!&""(&)*+","5+888
D
\AS
I
@_+
96":*-*"+
#的根*球茎*假茎*叶片!以及该品种成年
香蕉树的花和果实!用清水清洗不同香蕉组织器官
后立即用液氮速冻!于
(*"a
保存备用)
$+;
!
蛋白质同源序列比对及系统发生分析
从香蕉果实抑制缩减杂交文库中获得海藻糖合
成酶基因片段!通过
289;
技术获取其
@GF8
全长
序列!将全长序列在
G9N36277.0]U查找开放阅
读框
627
!利用
L\AVL=\=<
"
CVV
I
$%%
U`H+U[
I
=/
E
+
AD
%
I
\AV
I
=\=<
#在线分析其理化性质!
L:62KL\U)
].@V.A0
软件预测亚细胞定位情况!
:.
D
0=>L+#
:U\_U!
KJ
I
\U]
软件分析蛋白信号肽和跨膜结构!
G9N39A0/U\_U]FA<=.0
软件推导
J=KL:#
氨基
酸序列保守结构域)
在
G9N3
数据库
N>=/V[
中查找同源序列!利用
FG8J8G
软件进行同源序列比对!通过
J;R8
$+"
软件分析
J=KL:#
蛋白与其他植物
KL:
蛋白
序列的进化关系!构建分子进化树)
$<=
!
1$230$
在不同器官特异性表达分析
取正常条件下生长的五叶一心香蕉幼苗的根*
球茎*假茎*叶片以及该品种成年香蕉树的花和果实
的
FG8
为模板!采用半定量方法对其进行组织特
异表达分析)以
!";(,*+#
引物
L^
"
9R8RR9K9)
88K9888R8
#和
L"
8998R988RRK9988)
89
#为内参引物!
!"#$%#
引物为
L^ #
"
8KRRR8)
8K98KK98KR9K8R
#和
L\#
"
89989R99KKK)
R9KK8K9
#)在荧光定量
L92
仪上进行!反应程
序为
&$a
预变性
%"/
!
&$a
变性
*/
!
$,a
退火
#$
/
!
*!a
延伸
!"/
!
"
个循环后做熔解曲线"
&$
"
$$
a
!
"+#a
+
/
(#
#!反应体系为
!$
#
5
)在
KA0=0
凝
胶成像系统仪上获取
@FG8
扩增条带的电泳图片!
$%&#
#"
期 许桂莺!等$香蕉
!"#$%#
基因序列及其表达特性分析
比较不同香蕉组织器官中
!"#$%#
表达量浓度)
$<>
!
1$230$
在不同胁迫下的表达特性分析
$<><$
!
总
?@2
提取和
)A@2
合成
!
采用本实验室
前期改良的
9K8N
方法提取以上胁迫处理的香蕉
根系总
2G8
)利用
J)J5b
反转录酶"
K=4=2=
公
司#合成第一条链
@FG8
链!具体操作过程详见试
剂盒说明书)以已合成的
@FG8
为模板进行实时
定量
L92
分析)
$+>+;
!
高盐和干旱胁迫处理
!
取
"
株生长健壮的
五叶一心香蕉幼苗!分为
!
组!每组
%
个处理!每个
处理
$
株!以
"C
处理为对照)利用土壤水分测试
仪测定每盆幼苗培养基质水分!并保持
1"M
水分含
量)将香蕉幼苗连带基质分别浸泡于
!""<
%
5
G=9>
和
!""<
%
5L;R,"""
溶液中!浸没根部!
胁迫处理时间分别为
,
*
#!
和
!C
)用无菌水洗净
根部!取样!液氮速冻!放置
(1" a
保存!提取
2G8
,
#"
-
)
$+>+=
!
不同外源激素处理
!
取
,"
株生长健壮的五
叶一心香蕉幼苗!分为
%
组!每组
!"
株!将幼苗连带
培养基质分别浸泡于浓度均为
#""
#

%
5899
和
8N8!
种水溶液中!浸没过幼苗根部)处理
"
*
,
*
#!
和
!C
后!用无菌水洗净根部基质!取样!液氮速
冻!放置
(1"a
保存!提取
2G8
,
#"
-
)
$+>+>
!
枯萎病
>
号小种浸染香蕉苗根系
!
取
!"
株
生长健壮的五叶一心香蕉幼苗!分为
%
组!每组
!"
株)在正常管理条件下!将枯萎病

号小种"
7A@
K2
#真菌体浇灌幼苗培养基质!致使菌丝体侵害幼
苗根部!处理
"
*
#
*
!
和
%]
之后洗净根部基质!取
样!液氮速冻!放置
(1"a
保存!提取
2G8
,
#"
-
)
!
!
结果与分析
;<$
!
1$230$
全长
)A@2
获得及序列分析
通过随机克隆测序的方法从香蕉根系
@FG8
文库中获得海藻糖合成酶基因!命名为
!"#$%#
)
通过扩增获得的
!"#$%#@FG8
序列全长为
%&,
H
I
)根据
G9N36277.0]U和
R;G898G
软件分
析表明!
!"#$%#
全长
@FG8
包含
&$H
I
$
.端非编
码区*
%&H
I
%
.端非编码区和
!$,!H
I
开放阅读
框)在同一编码框内含有
#
个翻译起始密码子为
K8R
和
#
个终止密码子
KR8
!表明此序列是
#
个
全长基因!其
627
编码
1$%
个氨基酸)
L\AVL=\=<
在线分析理化性质!推测
J=KL:#
蛋白的分子式
9
##&#$
Y
#&11,
G
%&,
6
&,#
:
#"$$
!相对分子
量为
%%#,!#+*F=
!等电点
+*!
!不稳定参数
$+&
!属于不稳定蛋白)其理论半衰期为
*+!C
!
亲水性平均数
"+1$"
&通过
L\AV/@=>U
分析预测该蛋
白为疏水性蛋白!脂肪指数为
!%+1!
)分别由
!%+1M 8>=
*
!,+*M9
E
/
*
!%+*MR>
E
*
!$+*MKC等

种氨基酸组成)
L:62KL\U].@V.A0
软件预测
J=KL:#
蛋白亚
细胞定位最大可能性是在细胞质中)
:.
D
0=>L+#
:U\_U软件分析发现!
J=KL:#
蛋白不存在信号肽)
KJ
I
\U]
软件分析蛋白跨膜结构!预测
J=KL:#
蛋
白存在
%
个跨膜结构域!分别位于第
#*
"
#*%
!第
,&
"
1$
!第
$&
"
$,*
个氨基酸残基!属于跨膜蛋
白)
G9N39A0/U\_U]FA<=.0
软件推测
J=KL:#
蛋白包含
RK#)KL:
*
K\UC=>=/U)LL=/U
"
KLL
#
!
种氨
基酸序列保守结构域!分别属于
R>
E
@A/
E
>V\=0/^U\=/U)
RKN
类超级家族和
Y8F)>.ZU
超级家族&此外!还有
一个
L5G"!!"$
"
QFL)^A\<.0
D
#多结构域"图
#
#)
;<;
!
BCDE$
蛋白的同源序列比对和系统进化
分析
!!
利用
FG8J8G
将
!"#$%#627@FG8
推导
的氨基酸序列与
G9N3
数据库中已登录的其他高等
植物
KL:
氨基酸序列进行同源性比较!结果显示$
!"#$%#
编码的氨基酸序列与其他植物
KL:
氨基
酸序列的同源性较高!一致性达
*+1#M
)香蕉
J=KL:#
氨基酸序列与
!
种马来西亚野生蕉"
!&"
"(&)*+","/SH/
I
+)"-"((.+*
#*玉米"
/.")"
0

#*
野茶树"
1").--*"*+.+*
#*中果咖啡"
12
33
."("<
图
#
!
J=KL:#
氨基酸序列的保守结构域分析
7.
D
+#
!
80=>
E
/./A^ J=KL:#=<.0A=@.]@A0/U\_=V._U/V\S@VS\U]A<=.0
,%&#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
%$
卷
图
!
!
!"#$%#
编码的氨基酸序列与其他植物
KL:
蛋白序列的同源性分析
由上而下依次为$蓖麻
KL:
"
PL
/
""!$##!1+#
#*可可
KL:
"
PL
/
""*"%,#,,+#
#*木本棉
KL:
"
893,!1,,+#
#*
银杏
KL:
"
88P#,"#+#
#*野茶树
KL:
"
8RF&1*""+#
#*中果咖啡
KL:
"
9FL"!&!"+#
#*马来西亚野生蕉
KL:#
"
PL
/
""&%&"$!"+#
#*香蕉
J=KL:#
*马来西亚野生蕉
KL:!
"
PL
/
""&"&*,,+#
#*玉米
KL:
"
87T*%1!$+#
#
7.
D
+!
!
KCUCAA
DE
=0=>
E
/./A^ J=KL:#=<.0A=@.] .`VCAVCUI
>=0VKL:
KCUA\]U\./=*(*+&(2))&+*KL:
"
PL
/
""!$##!1+#
#!
#5.2962)"("("2KL:
"
PL
/
""*"%,#,,+#
#!
>2
04
*&)"6926.,&)
KL:
"
893,!1,,+#
#!
>*+?
@
29*-29"KL:
"
88P#,"#+#
#!
1").--*"*+.+*KL:
"
8RF&1*""+#
#!
12
33
."("+.
4
526"
KL:
"
9FL"!&!"+#
#!
!&""(&)*+","/SH/
I
+)"-"((.+*KL:#
"
PL
/
""&%&"$!"+#
#!
!&""(&)*+","KL:#
!
!&""(&)*+","/SH/
I
+)"-"((.+*KL:!
"
PL
/
""&"&*,,+#
#!
/.")"
0
KL:
"
87T*%1!$+#
#!
\U/
I
U@V._U>
E
+
*%&#
#"
期 许桂莺!等$香蕉
!"#$%#
基因序列及其表达特性分析
+.
4
526"
#*银杏"
>*+?
@
29*-29"
#*蓖麻"
=*(*+&(2)<
)&+*
#和可可"
#5.2962)"("("2
#的氨基酸序列一
致性分别为
#""M
*
*&+&#M
*
*#+%%M
*
,%+&%M
*
,$+#%M
*
,%+#$M
*
,#+!%M
和
,"+%&M
!说明植物
KL:
蛋白具有高度保守性"图
!
#)
通过与其他植物
KL:
蛋白序列构建系统进化
树!分析发现
J=KL:#
蛋白与马来西亚野生蕉聚为
一类!说明二者的亲缘关系较近!此外与玉米*野茶
树的进化关系也近"图
%
#)
;<=
!
1$230$
在香蕉不同器官中的表达分析
!"#$%#
在香蕉植株的根*球茎*假茎*叶*花*
果实各器官中均有表达!其中在根*球茎*假茎和花
中表达量较大且差异不明显!在叶片及果实中表达
量较少"图

#!表明
!"#$%#
在香蕉不同部位表达
水平具有组织差异性)推测
!"#$%#
在植株不同
器官的生理过程中起着一定的作用!并且与香蕉植
株抗逆密切相关)
图
%
!
不同植物中
KL:
氨基酸序列的进化树分析
标尺表示不同植物每个
KL:
氨基酸序列之间的差异为
"+"$
!分支上的数值表示通过自展法重复
#"""
次排列后分支的可信度
7.
D
+%
!
LC
E
>A
D
U0UV.@=0=>
E
/./A^ KL:=<.0A=@.].0_=\.AS/
I
>=0V/
KCU/@=>U\U
I
\U/U0VU]VCU].^^U\U0@UA^U_UE
KL:=<.0A=@.]^\A<].^^U\U0V
I
>=0V/ =`/"+"$
!
KCU0SH\=0@CU/\U
I
\U/U0VU]VCU@\U].H.>.V
E
A^VCUH\=0@C=^VU\\U
I
U=VU]#"""V.D
U
图

!
!"#$%#
在香蕉不同器官中的表达分析
7.
D
+
!
80=>
E
/./A^ !"#$%#U[
I
\U//U].0
].^^U\U0VAD
=0/^\A;<>
!
1$230$
在不同胁迫处理下的特异表达分析
实验所采用处理包括$非生物胁迫"
#""
#

%
5
8N8
*
#""
#

%
5899
*
1a
*
!""<
%
5L;R)
,"""
*
!""<
%
5G=9>
#和生物胁迫"
7A@K2
#处
理)提取上述经非生物胁迫和生物胁迫处理后香蕉
根系总
2G8
!通过
?
2K)L92
分析根系中
!"#$%#
的表达量)如图
$
所示!随着
8N8
*
899
*低温*干
旱和高盐
$
种非生物胁迫处理时间的增加!根系
!"#$%#
表达量在高盐胁迫下显著增加!并在
!C
时达到极显著水平!为
"C
时的
!+*
倍&其表达量在
低温和干旱胁迫下低于
"C
&
899
处理下!
#!C
时
!"#$%#
表达量增加!其他处理时间其表达量低于
"C
&
8N8
处理下!
!"#$%#
表达量也低于
"C
)另
图
$
!
!"#$%#
在不同非生物胁迫下的根部表达量分析
7.
D
+$
!
;[
I
\U//.A0A^ !"#$%#.0\AAV/S0]U].^^U\U0V=H.AV.@/V\U//U/
外!在接种
7A@K2
后!
!"#$%#
在根系中的表达
量显著低于
"C
的表达量"图
,
#)以上结果表明!
!"#$%#
可能参与调控香蕉抗盐胁迫机制!从而提
高香蕉耐盐性&
!"#$%#
不参与调控香蕉生物胁迫
的抗逆机制)
%
!
讨
!
论
海藻糖是一种渗透调节物质!由
QFL)
葡萄糖
1%&#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
%$
卷
图
,
!
!"#$%#
在
7A@
病菌胁迫下根部的表达模式
7.
D
+,
!
;[
I
\U//.A0A^ !"#$%#.0\AAV/V\U=VU]H
E
A&"6*&)27
0

4
26&):@C>
和
,)
磷酸
)
葡萄糖在海藻糖
),)
磷酸合成酶"
V\UC=)
>A/U),)
I
CA/
I
C=VU/
E
0VC=/U
!
KL:
#的作用下生成
,)
磷酸
)
海藻糖!再经海藻糖
),)
磷酸酯酶"
V\UC=>A/U),)
I
CA/
I
C=VU
I
CA/
I
C=V=/U
!
KLL
#的脱磷酸作用生成海
藻糖,##)#!-!但植物细胞内广泛存在非特异磷酸酯酶!
可以不经过
KLL
直接催化
,)
磷酸海藻糖脱磷酸化
转化为海藻糖!可见
KL:
蛋白是海藻糖合成过程的
一个关键酶!而编码
KL:
蛋白的
#$%
转录表达对
于植物体内海藻糖的合成具有决定性作用,#%-)
蒋伟,#-经克隆玉米
/)#$%
家族研究分析!
/)#$%
基因具有
KL:
和
KLL
两个结构域!
G
端为
KL:
结构域!
9
端为
KLL
结构域&并通过酵母突变
体互补实验证明
/)#$%
家族基因中
/)#$%%
具
有
KL:
催化活性和具有
KLL
催化活性!参与调控
海藻糖合成)丁菲等,#$-研究报道指出!编码
&%!
个
氨基酸的茶树
1#$%
"
RU0N=0Z
登录号
WO*!"#*
#
具有明显的
!
个结构域
KL:
和
KLL
!在茶树体内可
能参与抗寒机制)本实验
!"#$%#
编码
1$%
个氨
基酸!具有
KL:
和
KLL
结构域!作用于底物
QFL)
葡萄糖和
,)
磷酸
)
葡萄糖!调控海藻糖的生物合成)
经
KJ
I
\U]
软件预测!
!"#$%#
定位于细胞质中的
可能性较大!所编码蛋白为跨膜性疏水蛋白)
本实验中!
!"#$%#
在香蕉根*球茎*假茎*叶*
花和果实中都有表达!其中在根*球茎*假茎及花中
的表达丰度较大)丁菲等,#$-研究表明
1#$%
在茶
树不同器官中表达量依次为花
#
根
#
茎
#
芽
#
叶
#
种子!并指出器官差异表达可能是由不同组织和器
官发育分化情况*空间位置*代谢活动*功能及环境
条件等造成)因此!推测
!"#$%#
的表达在香蕉不
同器官中可能具有组织差异性)
海藻糖广泛存在于细菌*无脊椎动物*高等植物
等不同生物体中!在植物体内存在很少!既是糖源也
是防御植物组织因处于恶劣环境中而影响其生长发
育和产量的糖类物质)研究发现!海藻糖与其他糖
"甘露糖*葡萄糖等#拥有较多羟基!能够与膜磷脂头
部发生氢键结合!替代水分子!维持生物膜结构!这
就是水替代假说(,#,-)所以在高盐*高温*冷冻*干
旱等不利环境下!海藻糖能够起到保护*稳定蛋白质
和细胞膜的作用)
46:J8:
等,#*-研究表明!栽培棉
>9#$%
参与
海藻糖生物合成和胁迫信号转导)
W8;
等,#1-番茄
转具有双官能团的酵母
KL:
基因实验表明!转基因
叶片内海藻糖浓度的增加提高了植株的耐旱和耐盐
性!光合速率也较野生植株强)
K82;4
,
#&
-通过高
效液相色谱法测定
%
种不同小麦植株在干旱*盐胁
迫下海藻糖的含量!研究表明在
NA>=>
小麦根系和
叶片中有海藻糖存在!同时含量增加!其中小麦根部
海藻糖含量最高!并且
KL:
蛋白酶活性为正常条件
下的
%
"

倍)王三根等,!"-将经海藻糖预处理的小
麦幼苗放置
G=9>
溶液中生长!发现其细胞电解质
渗透率显著降低!叶绿素未被降解!根系活力较高!
干物质的积累和植物生长速率提高!说明海藻糖在
作物幼苗遭受低温*盐害而脱水时!能维持细胞膜结
构的稳定性!从而提高了作物的抗逆能力)
TQ
等,!#-研 究 发 现!编 码 海 藻 糖
),)
磷 酸 合 成 酶 的
>9#$%
使银杏"
R.0Z
D
AH.>AH=
#具有高度抗旱*抗寒
的能力!通过在组织特异性
2K)L92
表达分析!结
果显示$
>9#$%
可能参与树叶的发育机制)
本实验结果表明
!"#$%#
在盐胁迫下!表达量
增加!并在
!C
时达到最大!而其他非生物及生物
胁迫"镰刀菌
7A@
#的表达水平较正常条件下的低&
说明
!"#$%#
在逆境胁迫下能够编码
J=KL:#
蛋
白参与调控香蕉抗盐机制!提高植物的抗盐性)关
于
!"#$%#
的研究目前只处于初步预测阶段!关于
其基因克隆*转基因水平*细胞水平及分子水平的作
用机理需进一步探讨)对于香蕉而言!随着全球变
暖和土壤盐碱化的影响!
!"#$%#
的过表达对提高
和改良香蕉抗逆新品种具有重要意义)
&%&#
#"
期 许桂莺!等$香蕉
!"#$%#
基因序列及其表达特性分析
参考文献!
,
#
-
!
吴
!
斌
+
海藻糖合成酶基因克隆及其转化草莓的研究,
F
-
+
合肥$安徽农业大学!
""%+
,
!
-
!
7;GR:YF
"封顺德#
+KCU^S0@V.A0A^V\UC=>A/UH.A>A
DE
,
W
-
+B&--.,*+2
3
B*2-2
@0
"生物学通报#!
#&&&
!
=>
"
!
#$
#%(#
"
.09C.0U/U
#
+
,
%
-
!
YQ8GRL
"黄
!
平#
+TA0]U\^S>]./=@@C=\.]U/)V\UC=>A/U
,
W
-
+15.)*,6
0
2
3
C*
3
.
"生命的化学#!
#&&$
!
$F
"

#$
!,
"
.09C.0U/U
#
+
,

-
!
;5N;3G8F
!
L8GcK
!
L8:KQ:X843
!
.,"-+GU` .0/.
D
CV/A0V\UC=>A/U
$
=V.^S0@V.A0=>U@S>U
,
W
-
+>-
0
(29*2-2
@0
!
""%
!
$=
"

#$
#*
(!*+
,
$
-
!
胡慧芳
+
外源海藻糖提高黄瓜幼苗抗逆性的研究,
F
-
+
辽宁大连$辽宁师范大学!
""1+
,-
!
乔利仙
+
紫菜遗传多样性分析及其
,)
磷酸海藻糖合成酶基因转化水稻的研究,
F
-
+
山东青岛$中国海洋大学!
""*+
,
*
-
!
RQ8GYN
"关洪斌#!
T8GRP5
"王晓兰#!
XY3cc
"智艳阳#
+;^ U^@V/A^V\UC=>A/UA0=0V.)/=>V/V\U//A^/A
E
HU=0
,
W
-
+>&*:52&;
@
6*(8
%(*+
"贵州农业科学#!
""*
!
=F
"
#
#$
#%(#$
"
.09C.0U/U
#
+
,
1
-
!
杨
!
瑾
+
海藻糖对番茄耐盐性作用效应的研究,
F
-!黑龙江大庆$黑龙江八一农垦大学!
"#"+
,
&
-
!
c8GR5c
"杨腊英#!
YQ8GRPW
"黄小娟#!
P3;cL
"谢玉萍#!
.,"-+9>A0.0
D
=0].0]S@U]U[
I
\U//.A0=0=>
E
/./A^V\UC=>A/U/
E
0VC=/U
D
U0U
#$%#A^ H=0=0=
3
&"6*&)27
0

4
26&)
3
8
4
,
W
-
+15*+..;
@
6*(&-,&6"-%(*.+(.B&--.,*+
"中国农学通报#!
"#!
!
;G
"
*
#$
#*#(#*$
"
.09C.)
0U/U
#
+
,
#"
-
!
T8GRXY
"王
!
卓#!
PQNc
"徐碧玉#!
W3GXYO
"金志强#!
.,"-+9A0/V\S@V.A0=0]@C=\=@VU\.B=V.A0A^ 0A\<=>.BU]^ S>)>U0
D
VC@FG8>.)
H\=E
A^ H=0=0=\AAV/
,
W
-
+;(,"D26,*(8%*++
"园艺学报#!
"##
!
=G
"
&
#$
#,,*(#,*
"
.09C.0U/U
#
+
,
##
-
!
;8:KJ6GFLW
!
b8GF3W4;G8WY
!
:L3:5J8GJ
!
.,"-+K\UC=>A/U),)
I
CA/
I
C=VU/
E
0VC=/U#
!
C`.@C@=V=>
E
/U/VCU^.\/V/VU
I
.0V\UC=)
>A/U/
E
0VCU/./
!
./U//U0V.=>^A\;6"9*E2
4
*UA<=VS\=V.A0
,
W
-
+$-"+,F+
!
""!
!
&
$
!!$(!%$+
,
#!
-
!
RQ6N
"郭
!
蓓#!
YQ5
"胡
!
磊#!
Y;P
"何
!
欣#
.,"-+2U/U=\@C/=>V\U/./V=0@UA^V\=0/
D
U0.@VAH=@@AH
E
V\UC=>A/U),)
I
CA/
I
C=VU/
E
0)
VCUV=/U.<
I
\A_U]
,
W
-
+15*+8B&--8B2,+
"植物学通报#!
""1
!
;F
"
#
#$
#(&
"
.09C.0U/U
#
+
,
#%
-
!
N58XOQ;XJ8
!
:8GK6:;
!
7562;:95
!
.,"-+3/A>=V.A0=0]U@S>=\@C=\=@VU\.B=V.A0A^VCU;6"9*E2
4
*KL:#
D
U0U
!
U0@A].0
D
V\U)
C=>A/U),)
I
CA/
I
C=VU/
E
0VC=/U
,
W
-
+$-"+,F2&6+"-
!
#&&1
!
$=
"
$
#$
,1$(,1&+
,
#
-
!
蒋
!
伟
+
玉米海藻糖
),)
磷酸合成酶基因家族的功能验证和差异表达分析,
F
-
+
四川雅安$四川农业大学!
"#"+
,
#$
-
!
F3GR7
"丁
!
菲#!
L8GR5
"庞
!
磊#!
53cc
"李叶云#
.,"-+9>A0.0
D
=0]U[
I
\U//.A0=0=>
E
/./A^V\UC=>A/U),)
I
CA/
I
C=VU/
E
0VC=/U
D
U0U
"
1#$%
#
\^A=0V
"
1").--*"*+.+*
"
5+
#
6+4S0VB
#,
W
-
+F8;
@
6*(8B*2,.(5+
"农业生物技术学报#!
"#!
!
;H
"
##
#$
#!$%(#!,#
"
.0
9C.0U/U
#
+
,
#,
-
!
6KK3GRR+L\AVU.0C
E
]\=V.A0.0=
?
SUA0/
,
W
-
+%(*.+(.
!
#&&#
!
$
$
L+&*+
,
#*
-
!
46:J8::8
!
82Rc2648:K23K3:8
!
56Q48:JR
!
.,"-+3/A>=V.A0=0]@C=\=@VU\.B=V.A0A^ ]\AS
D
CV)\U>=VU]V\UC=>A/U,)
I
CA/
I
C=VU)
/
E
0VC=/U
D
U0U^\A<@S>V._=VU]@AVVA0
"
>2
04
*&)5*6&,&)5+
#,
W
-
+$-"+,"
!
"",
!
;;=
"
!
#$
%!&(%%&+
,
#1
-
!
W8;35
!
:QGR2J
!
W;6GRY5
!
.,"-+6_U\U[
I
\U//.A0A^=V\UC=>A/U),)
I
CA/
I
C=VU/
E
0VC=/U
I
CA/
I
C=V=/U^ S/.A0
D
U0UU0C=0@U/VA>U\)
=0@U=0]
I
CAVA/
E
0VCU/./]S\.0
D
]\AS
D
CV=0]/=>V/V\U// .`VCASV
D
\A`VC=HU\\=V.A0/.0VA<=VA
,
W
-
+$-"+,1.--#*G6
@
"+1&-,+
!
!"#%
!
##!
$
!$*(!,!+
,
#&
-
!
K82;4;+K\UC=>A/UJUV=HA>./<.0TCU=V=0]3]U0V.^.@=V.A0A^ K\UC=>A/UJUV=HA>.B.0
D
;0B
E
,
F
-
+
80Z=\=
!
KS\ZU
E
+KCUR\=]S=VU:@CAA>A^ G=VS\=>=0]8
II
>.U]:@.U0@U/A^VCUJ.]]>U;=/VKU@C0.@=>Q0._U\/.V
E
!
""%+
,
!"
-
!
T8GR:R
"王三根#!
F;GR27
"邓如福#!
L;3c
"裴
!
炎#!
.,"-+:VS]
E
/=>V\U/./V=0@UA^ J.=0
E
=0
D
CA0
D
.^^VUU0VC C`U=V/UU]>.0
D
!
C`.@C
V\UC=>A/U\=./U
,
W
-
+F8%2&,5H.,;
@
6*(8I+*J+
"西南农业大学学报#!
#&&!
!
$>
"
!
#$
#1!(#1$
"
.09C.0U/U
#
+
,
!#
-
!
TQ T
!
L8GRc
!
:Y;GR8
!
.,"-+JA>U@S>=\@>A0.0
D
!
@C=\=@VU\.B=V.A0=0]U[
I
\U//.A0A^=0A_U>V\UC=>A/U),)
I
CA/
I
C=VU/
E
0VC=/UCA>A
D
SU^\A<>*+?
@
29*-29"
,
W
-
+F8B*2(5.)8!*2-8
!
"",
!
=I
"
!
#$
#$1(#,,+
!编辑"宋亚珍#
"&#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
%$
卷