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豆梨NADH型硝酸还原酶基因克隆、表达及酶活性分析

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【作者】 李慧丛郁常有宏蔺经盛宝龙

【Author】 LI Hui;CONG Yu;CHANG You-hong;LIN Jing;SHENG Bao-long;Institute of Horticulture,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences·Jiangsu Key Laboratory for Horticultural Crop Genetic Improvement;State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences;

【通讯作者】 。Author for correspondence.

【机构】 江苏省农业科学院园艺研究所·江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室

【摘要】 【目的】克隆豆梨硝酸还原酶基因(PcNR),并对其序列特征、表达特点及酶活性进行分析。【方法】采用电子克隆、RT-PCR和长片段PCR,得到PcNR的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列分析,半定量RT-PCR检测其表达特点,并测定硝酸还原酶活性。【结果】获得了豆梨硝酸还原酶基因(PcNR)的cDNA编码区,其长度为2 712 bp,编码903个氨基酸,对应的基因组DNA序列长4 115 bp,包括4个外显子和3个内含子。PcNR编码的多肽含有硝酸还原酶特征序列:含钼因子、血红素结合区域和FAD绑定区域,属于NADH型硝酸还原酶。PcNR与湖北海棠MhNR(JN632526)、桃PpNR(AB061670)和野草莓FvNR(XM004300392)蛋白间的相似性较高,并与蔷薇科植物NR处于系统进化树的同一分枝上。在无氮处理的豆梨叶片中几乎检测不到PcNR的表达;随着培养液中NO3-浓度的提高,其表达量先上升后下降;此外,供氮时间、环境温度及光照均可调控该基因的表达。豆梨叶片中硝酸还原酶的活性变化规律与PcNR表达量变化趋势相一致。【结论】首次从豆梨中克隆获得PcNR基因的cDNA和DNA序列,揭示了其序列特征,并对调控该基因表达和硝酸还原酶活性的相关因素进行分析,为开展梨砧木氮素营养研究提供资料。

【关键词】 豆梨硝酸还原酶序列特征表达特点酶活性
【基金】 国家自然科学基金(31101529);江苏省农业科技自主创新资金(CX(12)5033)
【所属期刊栏目】 种质资源·遗传育种·分子生物学 (2014年05期)
  • 【DOI】10.13925/j.cnki.gsxb.20130480
  • 【分类号】S661.2
  • 【被引频次】6
  • 【下载频次】273
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