小白菜GAD基因克隆及高氮条件下外源GABA的诱导表达分析

发布时间：2020-07-10 17:27

【摘要】：谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)是生物体内普遍存在的一类胞内酶,主要分布于细胞质中,是催化谷氨酸脱羧反应的关键限速酶,产物γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)具有调节植物生长发育、抵抗非生物胁迫等功能。本研究以小白菜‘五月慢’(Brassica campestris ssp.chinensis)为材料,采用同源序列法克隆了小白菜谷氨酸脱羧酶基因(glutamic acid decarboxylase gene,GAD)(Gen Bank登录号为KP852557);采用浸种和外源添加处理,检测了高氮水平下外源GABA对小白菜生长、GAD基因和酶蛋白表达及酶活性的影响。结果表明,小白菜GAD含有一个长为1 485 bp的开放阅读框,编码494个氨基酸,蛋白保守结构域包含一个磷酸吡哆醛依赖的谷草转氨酶超家族;小白菜GAD基因编码的氨基酸序列与大白菜(B.rapa)GAD2基因氨基酸序列的一致性达到100%,与甘蓝型油菜(B.napus)、萝卜(Raphanus sativus)和芥菜(B.juncea)的GAD2基因氨基酸序列亲缘关系较近,序列一致性分别为99%、99%和98%。外源GABA添加和浸种均提高了高氮水平下小白菜的生长以及叶片GAD基因转录水平、GAD蛋白表达量和GAD酶的活性,但GABA处理间存在着明显的浓度差异,其中3.75~6.25 mmol/L GABA浸种与2.5~3.75 mmol/L添加处理效果较明显(P0.05)。实验结果初步证实了小白菜的生长、GAD基因、蛋白和活性受GABA施用浓度和施用方式的影响,且与根际环境氮素水平密切相关。该研究为进一步利用Bc GAD基因和GABA调控方法提高叶菜类蔬菜品质提供理论依据。

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2 戴凤燕;缪冶炼;陈介余;米朕;;香蕉成熟过程中谷氨酸脱羧酶活力的变化规律[J];中国食品学报;2010年06期

本文编号：2749228