【目的】克隆阳春砂萜类生物合成途径的上游关键酶——1-去氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reducto iso merase,DXR)(EC:1.1.1.267)的编码基因;分析基因的功能及其在阳春砂不同组织中的表达。【方法】通过基于逆转录—聚合酶链反应(RT-PCR)的方法从阳春砂叶片中获得编码DXR的cDNA全长序列,克隆基因编码区;用生物信息学的方法对其编码蛋白进行相似性检索和功能分析;用半定量RT-PCR法比较基因在阳春砂不同组织中的表达差异。【结果】获得了全长1749bp的编码阳春砂DXR的cDNA序列,命名为AvDXR1(GenBank登记号:FJ459894)。AvDXR1编码的蛋白与其他植物来源的DXR有很高相似性,含有烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)结合基序和DXR活性位点基序,N-端有叶绿体靶向转运肽。保守功能结构域的分析结果表明AvDXR1属于1-去氧-D-木酮糖-5-磷酸还原酶家族。AvDXR1在包括茎、根、果皮和种子团的广泛组织中表达,且在这些组织中的表达量均高于在叶片中的表达。【结论】AvDXR1基因是阳春砂DXR的编码基因,该基因在阳春砂的叶、茎、根、果皮和种子团中广泛表达。
【目的】3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase,HMGR)和1-去氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase,DXR)是萜类生物合成途径的上游关键酶,构建表达阳春砂HMGR及DXR基因的转基因烟草,以期在模式植物中分析基因的生物学功能。【方法】采用亚克隆的方法构建AvHMGR和AvDXR的重组植物表达载体,电击转化农杆菌EHA105,获得带有目的基因的工程农杆菌;通过农杆菌介导的叶盘转化法转化烟草,筛选转基因植株;采用半定量逆转录—聚合酶链反应(RT-PCR)法分析目的基因在转基因烟草中的表达情况。【结果】构建了重组植物表达载体pBI-AvHMGR和pBI-AvDXR及其工程菌;对转基因烟草的PCR检测结果证实AvHMGR和AvDXR已整合到烟草基因组中;目的基因在部分转基因植株中得到表达。【结论】已构建成功表达阳春砂HMGR及DXR基因的转基因烟草。
