全 文 ：园 艺 学 报 2012，39（2）：243–252 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2011–10–04；修回日期：2012–01–20
基金项目：国家科技支撑计划项目（2008BADB8B01，2008BADB8B02）；广西自然科学基金项目（2011GXNSFA018115）；广西研究生
创新计划项目（GXU11T31077）；广西高等学校优秀人才资助计划项目（桂教人 201065）
* 共同第一作者
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：honest66222@163.com）
低温胁迫下龙眼碳酸酐酶基因（CA）的克隆与
表达分析
陈 虎 1，何新华 1,2,*，罗 聪 1，杨丽涛 1,3，黄 杏 1,3，胡 颖 1
（1 广西大学农学院，南宁 530004；2 广西农业科学院广西作物遗传改良生物技术重点实验室，南宁 530007；3广西
大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室，南宁 530004）
摘 要：应用蛋白质组学研究低温胁迫下龙眼叶片蛋白质组变化时发现碳酸酐酶（CA）蛋白下调表
达。利用 RT-PCR 方法克隆 CA 基因的全长 cDNA，GenBank 登录号 JN033201，长度为 1 119 bp，包括 1
个 966 bp 的开放阅读框，编码 321 bp 的氨基酸序列，同源性分析表明，12 个不同植物同源性为 81% ~ 88%。
龙眼 CA 基因具有典型的 CA 结构域，并且非常保守。实时荧光定量分析结果表明，CA 在龙眼根、茎、
叶中都有表达，为组成型表达，在叶中的表达量最高，茎和根中的表达量最少。CA 基因在低温胁迫下随
着低温胁迫时间的延长而发生变化。将 CA 在大肠杆菌中表达，获得 1 个约 40.5 kD 的外源蛋白。推测 CA
表达与低温胁迫有关。
关键词：龙眼；低温胁迫；蛋白质组学；差异蛋白；碳酸酐酶；基因；克隆；表达
中图分类号：S 667.2 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2012）02-0243-10

Cloning and Expression of Longan Carbonic Anhydrase Gene Under Low
Temperature Stress
CHEN Hu1，HE Xin-hua1,2,*，LUO Cong 1，YANG Li-tao1,3，HUANG Xing1,3，and HU Ying1
（1College of Agriculture，Guangxi University，Nanning 530004，China；2Guangxi Crop Genetic Improvement and
Biotechnology Laboratory，Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning 530007，China；3State Key Laboratory for
Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources，Guangxi University，Nanning 530004，China）
Abstract：The protein expressions of longan（Dimocarpus longan Lour.）under low temperature stress
were studied using proteomics method. The results showed that the expression of carbonic anhydrase（CA）
protein was down-regulated. The CA（GenBank accession number：JN033201）cDNA obtained by RT-PCR
was 1 119 bp of full length with a 966 bp open read frame which encodes a putative CA gene with 321
amino acids. Comparison of the amino acids sequences homology in CA from 12 different species
indicated that CA had a range of 81% to 88% identity in amino acids sequence with homologues of other
plants. The deduced amino acids sequence not only contained a typical CA domain，but also was very
conservative. Quantitative real-time PCR results showed that the CA expressed in root，stem and leaf，

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while the amount of expressions were different in different organs. The mRNA of CA was the most
abundant in leaf，the least in root and stem. Furthermore，the mRNA of CA was changed with time
extension under low temperature stress. A 40.5 kD heterologous protein was obtained when CA gene was
expressed in E. coli. These results suggested that CA might be involved in function of chilling stress.
Key words：longan；chilling stress；proteomics；differential protein；carbonic anhydrase；gene；
clone；expression

碳酸酐酶（carbonic anhydrase，CA，EC 4.2.1.1）是一种含锌金属酶，催化二氧化碳的可逆水合
反应，被认为是一种与光合作用密切相关的重要酶并参与多种生命过程（Atkins et al.，1972；
Hewett-Emmett & Tashian，1996）。随着对 CA 研究的不断深入，发现它与环境逆境之间也存在着
一定的应答关系（邓秋红 等，2009），但目前对其基因的研究还仅限于玉米（Tems & Burnell，2010）、
紫菜（Zhang et al.，2010）、水稻（Yu et al.，2007）、黄顶菊（Sasha et al.，2007）、大白菜（赵
会芳 等，2010）等少数植物，从分子角度研究果树及木本植物的 CA 与环境胁迫之间的关系还很少。
龙眼是中国南方重要的果树之一，典型的冷敏感果树。在一些特殊年份，低温胁迫下造成龙眼
树不同程度的伤害，导致产量降低和品质下降，严重时导致死亡，造成巨大的经济损失。目前有关
龙眼寒害的分子机理研究较少。
本研究中在比较低温胁迫下龙眼叶片蛋白质组的变化时发现，CA 蛋白在低温胁迫中出现下调
表达，应用 RT-PCR 和 RACE 技术克隆了 CA 全长，通过荧光定量技术研究其在低温胁迫下的表达
情况，构建该基因的原核表达质粒，在大肠杆菌中进行表达，为深入探索 CA 基因在逆境胁迫中的
分子生物学功能和龙眼抗寒分子机理奠定基础。
1 材料与方法
1.1 植物材料与试剂
试验于 2010 年 2 月至 2011 年 4 月在广西作物遗传改良与生物技术重点开放实验室和亚热带农
业生物资源保护与利用国家重点实验室完成。选用盆栽一年生‘石硖’龙眼嫁接苗为材料（种植于
广西大学农学院平棚），将长势一致的幼苗搬入人工调控室（温度为 25 ℃，白/昼为 16 h/8 h，相对
湿度 65%）适应 1 个月后，分别在 4 ℃低温处理室内处理 0（对照）、2、4、8、12、24、48、72 h
后取根、茎、叶，保存于–80 ℃冰箱备用。
大肠杆菌 DH5α、BL21、pMD18-T 载体、dNTP、Taq DNA 聚合酶、凝胶回收试剂盒购自 Bioer
公司；M-MLV 逆转录酶、IPTG、BamHⅠ、XhoⅠ、T4 DNA 连接酶试剂盒均购自宝生物工程（大
连）有限公司，质粒小量抽提试剂盒和所用引物由上海生工合成及测序。pET-30a 载体由广西大学
亚热带农业生物资源与利用国家重点实验室博士研究生宋修鹏惠赠。
1.2 双向电泳及凝胶分析
龙眼对照（0 h）和处理（24 h）总蛋白提取、含量测定、双向凝胶电泳、图像分析及差异蛋白
的分析鉴定均参考 Yang 等（2011）和游向荣（2009）的方法。
1.3 总 RNA 提取及 cDNA 合成
参照游向荣（2009）的 SDS 法进行改良提取叶片总 RNA，将各处理 RNA 稀释至同一浓度。逆
2 期 陈 虎等：低温胁迫下龙眼碳酸酐酶基因（CA）的克隆与表达分析 245

转录引物为 Oligo(dT)18：5-GGCCACGCGTCGACTAG TAC(T)18-3，具体 cDNA 合成步骤按 M-MLV
逆转录酶说明书进行，完成后取 4 μL PCR 产物进行琼脂糖凝胶电泳检查，并用紫外分光光度计检
测浓度，再将各处理 cDNA 浓度稀释至同一浓度。
1.4 CA 的克隆
根据 MALDI-TOF.TOF/MS 分析鉴定的同源 CA 氨基酸片段为主要参照，运用 BLAST 程序对
GenBank 进行搜索，选取葡萄（Vitis vinifera，XM_002277921.1)、山杨（Populus tremula × Populus
tremuloides，U55838.1)、黄萁（Flaveria linearis，U19738.1)的核酸序列进行比对分析，并利用
DNAMAN 软件设计基因上游兼并引物 CAF：5-ATGTC(A/G)ACTGCT(A/T)CGAT(A/T)AACAG-3，
下游引物为逆转录加尾引物 3 side：5-GGCCACGCGTCGACTAGTAC-3。
扩增 CA PCR 体系为 25 μL，模板为不同处理 cDNA 等体积的混合样，具体操作按 Taq DNA 聚
合酶说明书进行。PCR 扩增参数为：95 ℃ 5 min；95 ℃ 40 s；58 ℃ 1 min；72 ℃ 2 min；35 个
循环，最后 72 ℃ 10 min。
PCR 扩增产物经 1.2%的琼脂糖凝胶电泳检测，回收纯化目的条带，连接到 pMD18-T 载体，热
激转化感受态细胞大肠杆菌 DH5α，通过蓝白斑筛选挑取白色菌落，经 PCR 验证阳性克隆子后送上
海生工测序。
1.5 CA 的生物信息学分析
用 BioXM2.6 预测基因氨基酸序列；将龙眼 CA 氨基酸提交美国国立生物信息中心（NCBI），用
在线分析软件 Blast 检索龙眼 CA 与其他物种的同源性；用 Clustalx 和 MEGA4.1 软件构件 CA 氨基
酸序列进化树。
用在线网站（http://isoelectric.ovh.org/）计算该基因氨基酸的等电点和蛋白质分子量；用 WoLF
PSORT 在线分析软件进行亚细胞定位；用 SOSUI signal 软件预测基因的信号肽；用 ExPASy
Proteomics Server 分析基因的亲水性和跨膜结构预测；用 SOPMA 软件预测基因的二级结构；用
SMART 和 Motif Scan 软件对 CA 的蛋白质功能结构域进行分析。
1.6 CA 的实时荧光定量表达分析
根据获得的 CA 全长序列设计实时荧光定量 PCR 定量引物 CAQF：5-CCATCTCTGCCAGGCTC
AA-3，CAQR：5-GCGAAAACGGGCTCGTT-3；根据龙眼已公布的 β-actin 基因（EU340557.1）作
为内标，设计引物 β-actinF：5-CTGATGGACAGGTTATCACTATTGGT-3，β-actinR：5-CAATC
ATGGATGGCTGGAAGA-3，利用荧光染料法进行实时荧光定量表达分析，反应参数：95 ℃ 3 min；
95 ℃ 30 s；55 ℃ 45 s；72 ℃ 45 s；40 个循环。
以根对照为相对表达量 1，按照 2-ΔΔCT 法（Livak & Schmittgen，2001）计算出基因的相对表达
水平。
1.7 CA 的原核表达
根据 CA全长设计表达载体构建引物 CAPET30aF：5-GCGGGATCCATGTCAACTGCTTCGAT
AAACAGCT-3，CAPET30aR：5-GCGCTCGAGTCATACAGAGAGTGGTGGAGAGAGG-3（斜
体加粗部分分别为 BamHⅠ和 XhoⅠ酶切位点），进行 PCR 扩增后回收和纯化，pET-30a 载体以
BamHⅠ和 XhoⅠ双酶切，回收酶切产物，用 T4 DNA 连接试剂盒连接目的基因与载体，获得重
组质粒。

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图 2 CA 蛋白相对表达量
A. 对照；B. 4 ℃处理 24 h。
Fig. 2 Differential volume of CA protein expression
A. Control；B. 4 ℃ 24 h.
图 1 龙眼低温胁迫 CA 蛋白的差异表达
A. 对照；B. 4 ℃处理 24 h。
Fig. 1 Differential expression of CA protein in longan under
low temperature stress
A. Control；B. 4 ℃ 24 h.
转化表达菌为 BL21（DE3），Kan 抗性筛选，双酶切鉴定后以终浓度为 1 mmol · L-1 和 2 mmol · L-1
的 IPTG，在 37 ℃下振荡培养 2、4、6 h 诱导 CA 表达。
诱导完成后提取蛋白进行 SDS-PAGE 电泳分析（SDS-PAGE 浓缩胶浓度为 4%，分离胶浓度为
12%）。收集上清液进行 SDS-PAGE。SDS-PAGE 的分离胶浓度为 12.5%，浓缩胶浓度为 4%。
2 结果与分析
2.1 低温胁迫龙眼差异蛋白质双向电泳分析
采用 17 cm IPG 干胶条（pH 4 ~ 7）对龙眼叶片低温胁迫蛋白质进行 IEF-SDS-PAGE 分离，利用
PDQuest 软件分析，共有 45 个蛋白点鉴定为差异蛋白，对 45 个差异蛋白点质谱鉴定出 30 个蛋白点，
其中在低温胁迫下表现为下调的蛋白点 24 被鉴定为 CA（图 1，图 2）。
2.2 CA 的全长 cDNA 克隆
以‘石硖’幼苗不同低温（4 ℃）处理时间各组织的混合 RNA 为模板，逆转录引物为 Oligo(dT)18
合成 cDNA，再以 cDNA 为模板，用引物 CAF 和 3 side 进行 PCR 扩增，产物经琼脂糖凝胶电泳显
示，从 cDNA 中扩增得到长约 1 200 bp 的条带，对目的条带回收，连接转化，蓝白筛选后送上海生
工公司测序，拼接后得到 1 119 bp 的序列（图 3）。
通过 GenBank Blast 对所得到的序列进行搜索比对，显示结果为碳酸酐酶基因。CA 序列全长为
1 119 bp，包含启始密码 ATG 和终止密码 TGA，为 CA 全长序列（GenBank 登录号 JN033201）。
该基因 cDNA 包含一个 966 bp（从第 1 bp 到第 966 bp）的完整开放阅读框（Open read frame，ORF），
编码 321 个氨基酸，该基因包含 153 bp 的 3 非编码区，在此区域出现一个 ATAATAA 加尾信号
（图 3）。
2.3 CA 生物信息学分析
用在线网站（http：//isoelectric.ovh.org/）预测 CA 所编码的氨基酸序列的等电点为 8.8，蛋白质
分子量为 40.5 kD。
用 WoLF PSORT 对 CA 进行亚细胞定位，结果显示 CA 被定位于叶绿体基质。
SOSUIsignal 软件预测 CA 的信号肽，显示其不含信号肽。
用 ExPASy Proteomics Server 预测，CA 疏水性最大值为 2.022，最小值为–3.289，整个多肽链
2 期 陈 虎等：低温胁迫下龙眼碳酸酐酶基因（CA）的克隆与表达分析 247

中大多数氨基酸的分值较低，在 50 ~ 70 和 220 ~ 240 区域的氨基酸具有较强疏水性，120 ~ 140 区域
的疏水性最弱；在 273 ~ 277 出现一个典型的跨膜区域。
利用 SOPMA 软件完整的预测 CA 的二级结构，结果表明：出现 13 个 α–螺旋占 47.23%，随机
卷曲占 38.32%，延伸链占 12.24%，并散布在整个蛋白质，β–转角（5 个）只占 3.12%。
用 SMART 和 Motif Scan 软件对 CA 的蛋白质功能结构域进行分析，结果显示，在 140 ~ 310 出
现一个典型的碳酸酐酶功能区域；在 67 ~ 70、230 ~ 233、303 ~ 306 为 N–糖基化位点；22 ~ 25 为
环磷酸腺苷和环磷酸鸟苷依赖性蛋白激酶磷酸化位点；60 ~ 63、69 ~ 72、82 ~ 85、104 ~ 107、263 ~
266 为酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点；190 ~ 195、216 ~ 221、228 ~ 233、247 ~ 252、275 ~ 280 为 N–肉
豆蔻酰化位点；20 ~ 22、25 ~ 27、31 ~ 33、60 ~ 62、82 ~ 84、144 ~ 146 为蛋白激酶 C 磷酸化位点；
在 152 ~ 159 和 196 ~ 216 处分别出现原核型碳酸酐酶 1 功能位点和原核型碳酸酐酶 2 功能位点
（图 3）。
图 3 CA 基因编码区核苷酸序列及推导出的氨基酸序列
Fig. 3 Nucleotide and predicted amino acid sequences of CA gene

利用 NCBI Blast 分别检索与龙眼 CA 的核苷酸和氨基酸同源的其它物种序列；用 clustalx 和
MEGA4.1 软件构件氨基酸序列进化树。
不同物种 CA cDNA 序列的同源性较高，相似系数在 73% ~ 80%，其中与陆地棉和葡萄的 CA 基
因相似程度较高，相似系数分别为 80%和 78%。
在氨基酸聚序列类分析（图 4）中，同样发现龙眼与陆地棉和葡萄相似程度很高，其相似系数
分别达 88%和 87%。不同物种 CA 的 cDNA 序列和氨基酸序列的同源性分别超过 73%和 81%，说明
CA 在进化过程中相当保守，尤其是在碳酸酐酶功能区，12 种植物之间同源性在 71% ~ 98%，绝大
多数植物之间的同源性高达 81% ~ 98%。

248 园 艺 学 报 39 卷

图 4 龙眼与其它物种 CA 基因的氨基酸同源性分析
Fig. 4 Amino acid sequence homology analysis of CA from longan compared with CA gene from other plant species

2.4 CA 在低温胁迫下表达量分析
利用实时荧光定量 PCR 技术，以龙眼 β-actin 基因作为内参，检测龙眼不同组织中 CA 基因的表
达情况。结果显示，CA 在根、茎、叶中都有表达，为组成型表达。但在根和茎中表达量较少，在
叶中的表达量较高。在 72 h 内随着低温胁迫时间的延长，该基因在根和茎中的表达量变化幅度不大，
但在叶中的表达量变化明显（降—升—降），刚开始低温胁迫时出现下降趋势，低温胁迫 4 h 时下
降幅度较大，比对照减少了 82.68%；之后表达量逐渐上升，当胁迫 12 h 达到顶峰后出现下降趋势
（图 5）。

图 5 荧光定量 PCR 检测 CA 在低温胁迫下龙眼不同器官中的表达
Fig. 5 CA expression in different longan organs under low temperature stress

2.5 原核表达质粒的构建及重组子的鉴定
大量提取 PMD-CA 和 pET-30a（＋）质粒，同时用 BamHⅠ和 XhoⅠ双酶切，回收插入片段和表达
载体，用 T4 连接试剂盒说明进行连接，构建重组质粒 pET30a-CA。
用 BamHⅠ和 XhoⅠ双酶切重组质粒 pET30a-CA，可切约 1 000 bp 片段，表明 CA 已插入载体质
粒中。

2 期 陈 虎等：低温胁迫下龙眼碳酸酐酶基因（CA）的克隆与表达分析 249

在此基础上，又以重组表达质粒 pET30a-CA 为模板，采用 PCR 方法和扩增出 1 000 bp 左右的
片段将阳性克隆测序，进一步证明 pET30a-CA 重组质粒构建正确，表明 CA 的原核表达载体构建成
功（图 6）。

图 6 重组质粒 pET30a-CA PCR 和酶切验证结果
1. pET30a-CA 双酶切结果；2. PCR 结果；M1. DL 15 000 marker；M2. DL 2 000 marker。
Fig. 6 PCR and restriction enzyme digestion analysis of pET30a-CA
1. Digestion of pET30a-CA；2. PCR analysis；M1. DL 15 000 marker；M2. DL 2 000 marker.

2.6 SDS-PAGE 分析
SDS-PAGE 分析结果如图 7 显示，经 IPTG 不同浓度和时间诱导后在约 40 kD 出现 pET30a-CA
融合蛋白，与蛋白理论分子量 40.5 kD 结果一致，而对照没有融合蛋白表达，说明 CA 蛋白在原核
生物大肠杆菌中被成功表达，为下一步研究奠定基础。
为了确定 pET30a-CA 融合蛋白诱导表达最适条件，通过调整 IPTG 终浓度（1、2 mmol · L-1）及
诱导时间（2、4、6 h）发现，预期分子量 40 kD 左右都有蛋白被大量诱导，蛋白条带深度变化不大，
IPTG 浓度和诱导时间对蛋白的表达量影响不大，可能是由于本试验采用的 IPTG 浓度和诱导时间范
围较小导致。
图 7 CA在大肠杆菌中表达的SDS-PAGE电泳图谱
M. 蛋白 marker；1. pET30a 未诱导；2. pET30a-CA 未诱导；3 ~ 5. pET30a-CA 1 mmol · L-1 IPTG 分别诱导 2、4、6 h；
6 ~ 8. pET30a-CA 2 mmol · L-1 IPTG 分别诱导 2、4、6 h。
Fig. 7 SDS-PAGE map of CA expressed in E. coli
M. Protein marker；1. pET30a without induction；2. pET30a-CA without induction；3–5. pET30a-CA induction with 1 mmol · L-1；
6–8. pET30a-CA induction with 2 mmol · L-1 IPTG for 2，4，6 h.
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3 讨论
碳酸酐酶在光合途径中碳酸酐酶催化 CO2 快速转换成 HCO3- 为 PEPC 固定碳提供前体（Hatch &
Burnell，1990；Badger & Price，1994）。许多研究证明碳酸酐酶参与逆境胁迫的生物化学途径，如
孙谷畴等（2001）研究了几种亚热带森林树木在不同光强下碳酸酐酶的活性，发现当光强降低时，
供试植物的 CA 活性明显降低；陈雄文（2000）研究表明，水稻在高盐逆境条件时碳酸酐酶活性降
低 2 ~ 4 倍；胥献宇（2010）的研究表明玉米随着温度的升高，各品种的 CA 活性也随着提高；戴新
宾等（2000）研究了水稻土壤干旱条件下对叶片光合速率和碳酸酐酶活性的影响，认为水稻在逆境
条件下能维持较高的光合速率，可能是碳酸酐酶活性对逆境有高程度的响应有关。李西腾等（2006）
认为油菜在盐胁迫下碳酸酐酶活性和光合速率都降低，是由于盐胁迫抑制了碳酸酐酶的活性，而碳
酸酐酶对光合作用有调控作用，使得碳酸酐酶活性降低的同时光合速率也下降。但目前这些研究还
无法解释碳酸酐酶在逆境胁迫下生理生化机理。
目前，关于碳酸酐酶基因的研究主要集中在对动物和藻类植物的研究（Badger & Price 1994；
Yu et al.，2007）。而对植物碳酸酐酶的研究主要集中在酶学特性和与植物光合作用机制等方面，对
碳酸酐酶基因的研究较少。目前，在植物中发现 4 种碳酸酐酶：α-CA、β-CA、γ-CA 和 δ-CA（Yu et
al.，2007）。但研究发现它们没有一级结构的相似性，似乎独立进化（Hewett-Emmett & Tashian，
1996；Roberts et al.，1997；Tripp et al.，2001；So et al.，2004）。
最近，Tems 和 Burnell（2010）、Zhang 等（2010）、Yu 等（2007）、Sasha 等（2007）、赵
会芳等（2010）等分别从玉米、紫菜、水稻、黄顶菊、大白菜等植物中克隆出 CA 家族的基因。另
外，于耸（2006）对水稻 CA 在不同逆境下 mRNA 水平上的转录特性进行了分析，结果表明 CA 不
同程度地受到了盐和干旱逆境的诱导，并且随着胁迫时间的增加，CA 的表达量有着不同程度的增
加，将水稻 CA 转入到拟南芥中，并进行抗盐性试验中转基因拟南芥在一定盐胁迫下能正常的生长，
而野生型拟南芥植株生长受到抑制表现出一些盐害症状，说明了水稻 CA 与逆境之间存在着一定的
应答关系。
本试验中以双子叶木本果树龙眼为材料，首先利用差异蛋白质组学鉴定了 CA 蛋白，从蛋白质
水平研究表明，CA 蛋白在低温胁迫下表现下调，说明其基因与低温逆境之间存在一定关系。
为进一步研究碳酸酐酶与低温胁迫的关系，利用 RACE 技术克隆了龙眼 CA 全长，并对该基因
进行亚细胞定位。本试验结果表明，龙眼 CA 主要定位于叶绿体基质中，这与前人研究认为植物的
CA 主要存在于绿色组织中是一致的（李西腾 等，2006；于耸，2006；Tems & Burnell，2010；胥
献宇，2010）。
对龙眼 CA 编码的氨基酸序列进行功能预测，在 140 ~ 310 区段出现一个典型的碳酸酐酶功能区
域，并且与其它物种的这一区域是相对保守，发现该基因不含信号肽，而大白菜 CA 中有一个信号
肽位点（赵会芳 等，2010），可能是不同物种的 CA 在结构和功能存在一定差异；在 273 ~ 277 区
段出现一个典型的跨膜区域；序列中还发现 3 个为 N–糖基化位点；1 个为环磷酸腺苷和环磷酸鸟
苷依赖性蛋白激酶磷酸化位点；5 个为酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点；6 个为 N–肉豆蔻酰化位点，6 个
为蛋白激酶 C 磷酸化位点。蛋白质磷酸化对多种生物化学功能起开/关调控作用。糖基化对蛋白质的
折叠、运输、定位起着重要的作用。N–肉豆蔻酰化位点可能参与细胞信号传导，CA 基因结构域预
测中这些潜在位点可能与对该基因的调控作用有关（Helenius & Aebi，2001；董玉芝 等，2006）。
为进一步研究 CA 与低温胁迫的关系，本试验又从 mRNA 水平上对转录特性进行了分析，结果发现
CA 在转录水平上受到了低温逆境的诱导，并随着胁迫时间的延长表达量在根、茎中出现先升后降。
2 期 陈 虎等：低温胁迫下龙眼碳酸酐酶基因（CA）的克隆与表达分析 251

这与 Yu 等（2007）在水稻中受盐胁迫时，CA 表达量上升结果一致。但本试验在叶片中该基因的表
达量出现了降—升—降的规律，可能是由于不同器官组织对 CA 的影响不同导致。
目前在木本植物中克隆 CA 基因及对该基因的功能研究还未见报道，对于碳酸酐酶在逆境胁迫
下工作机理只有部分假说如参与代谢过程、信号转导等（郭敏亮和高煜珠，1989；李西腾 等，2006；
邓秋红 等，2009）。本试验中从蛋白和转录水平对 CA 的功能进行了预测，并构建了 CA 的原核表
达载体，为下一步从蛋白质水平更深入的研究龙眼 CA 与低温胁迫的关系研究奠定了基础。

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“2012 年现代无土栽培国际研讨会”通知
在经济全球化背景下，人类的城市化进程已经不可逆转，预计到 2050 年，世界城市化率将高达 70%。在只占地
球面积不到 1%的城市中要提供一定自给率的农产品，必须要依靠现代科技，克服城市在土地、水资源、生物及非生
物污染、劳动力成本等方面的劣势，充分利用城市有限的空间实现最大化的生产，并在满足一定农产品需求的同时，
营造生态生活和谐的城市未来，现代无土栽培技术将会是都市现代农业特别是设施农业的关键技术之一。
2012 年现代无土栽培国际研讨会由国际园艺学会、中国园艺学会和上海市农业科学院主办，会议将于 2012 年 5
月 22—25 日在上海举办。本届大会围绕“现代无土栽培技术让生活更美好”，以都市农业为主要对象，但不局限于
都市农业。大会初步设定以下专题：
议题一：都市无土栽培技术的战略研究，包括都市无土栽培技术的历史、现状、发展趋势等，都市无土栽培技
术的经济、生态、社会功能等。
议题二：现代无土栽培方式研究，包括 NFT、DFT、Aeroponic planting 等无土栽培体系以及高新技术如信息技
术、LED 技术的应用等。
议题三：鱼菜共生体系的应用。充分利用城市水产养殖的水面以及富营养化的水质开展蔬菜生产，并将经栽培
后的水循环用于水产养殖。
议题四：植物工厂。包括使用工厂化生产的蔬菜和食用菌种类、体系以及关键技术和装备等。
议题五：基质及营养液。包括基质和营养液的配方、监测、循环使用及其对产量、品质以及环境的影响。
议题六：植物生理及非生物胁迫。
会议详情请查阅：http：//www. icesc-2012. com/index. html。
联系人：许爽；电话：18918162193；E-mail：wtzp05@163.com。
上海市农业科学院