广东农业科学  2021, Vol. 48 Issue (4): 55-61   DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2021.04.008.
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文章信息

引用本文
王梅, 赵艳玲. 巨尾桉EuDQD/SDH5基因的克隆与表达分析[J]. 广东农业科学, 2021, 48(4): 55-61.   DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2021.04.008
WANG Mei, ZHAO Yanling. Cloning and Expression of EuDQD/SDH5 Genes in Eucalyptus grandis × E. urophylla[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2021, 48(4): 55-61.   DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2021.04.008

基金项目

福建省科技厅引导性(重点)项目(2018N0018)

作者简介

王梅(1993—),女,硕士,研究方向为植物分子生物学,E-mail: wangm@126.com.

通讯作者

赵艳玲(1978—),女,博士,助理研究员,研究方向为植物分子生物学,E-mail: zhaoyl@hqu. edu.cn.

文章历史

收稿日期:2020-12-15
巨尾桉EuDQD/SDH5基因的克隆与表达分析
王梅 , 赵艳玲     
华侨大学化工学院,福建 厦门 361021
摘要:【目的】 植物莽草酸途径中的莽草酸脱氢酶(Shikimate dehydrogenase,SDH)与脱氢奎尼酸脱水酶(Dehydroquinate dehydratase,DQD)形成的二聚体复合酶(DQD/SDH),是木质素、单宁和黄酮类物质等生物合成的直接或间接前体。体外分离3个巨尾桉EuDQD/SDH5 基因(GenBank登录号:KY401151.1、KY401150.1、KY401149.1),研究3个酶的酶动力学及其在巨尾桉中的表达特性,是开展桉树莽草酸脱氢酶家族研究的重要基础。【方法】 利用RT-PCR方法克隆EuDQD/SDH5,原核表达DQD/SDH5蛋白,进行纯化蛋白和酶活性分析,通过实时定量PCR技术研究EuDQD/SDH5 基因在桉树各组织中的表达特性。【结果】 EuDQD/ SDH5的3个突变基因的原核表达体系构建成功,3个DQD/SDH5蛋白均具有SDH活性,但是因为基因序列存在差异,导致其对莽草酸的亲和力存在差异,在植物体内EuDQD/SDH5-10对莽草酸的催化效率最大,而EuDQD/SDH5-6对莽草酸的催化效率最低。在桉树组培苗中EuDQD/SDH5 基因在叶片中表达量最高,在茎中的表达量稍低,在根中的表达量最低。盆栽苗不同节间的叶片中,该基因的表达量也有差异,在第一节间的叶片中EuDQD/SDH5 表达量最高,在中间节间和最下层节间叶片中的表达量相似且都很低。转基因巨尾桉中木质素含量降低的植株其EuDQD/SDH5 基因的表达量也降低。【结论】 EuDQD/SDH5具有以莽草酸为底物的SDH活性,该基因在植物的不同组织和不同节间的叶片中差异表达,主要在幼叶和茎中表达量高,可能为巨尾桉木质素的生物合成提供前体物质。
关键词尾桉    莽草酸脱氢酶    酶活性    定量PCR    
Cloning and Expression of EuDQD/SDH5 Genes in Eucalyptus grandis × E. urophylla
WANG Mei , ZHAO Yanling     
College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021, China
Abstract: 【Objective】 Shikimate dehydrogenase (SDH) and dehydroquinic dehydratase (DQD) in plant shikimate pathway form dimer complex enzyme (DQD/SDH), which is the direct or indirect precursor of lignin, tannin and flavonoids biosynthesis. In the study, three EuDQD/SDH5 genes (Accession No.: KY401151.1, KY401150.1 and KY401149.1) were isolated from Eucalyptus grandis × E. urophylla. The study of enzyme kinetics and expression characteristics of the three enzymes in E. grandis was an important basis for the study of shikimate dehydrogenase family in Eucalyptus. 【Method】 EuDQD/SDH5 was cloned by RT-PCR and expressed in E. coli. The purified protein and enzyme activity were analyzed, and the expression characteristics of EuDQD/SDH5 genes in different tissues of E. grandis were studied by real-time quantitative PCR. 【Result】 The prokaryotic expression system of three mutant genes of EuDQD/SDH5 was constructed successfully. All the three DQD/SDH5 proteins had SDH activity, but their affinity for shikimic acid was different due to the difference of gene sequences. In plants, EuDQD/SDH5-10 had the highest catalytic efficiency for shikimic acid, while EuDQD/SDH5-6 had the lowest catalytic efficiency for shikimic acid. In Eucalyptus tissue culture seedlings, the expression of EuDQD/SDH5 gene was the highest in leaves, slightly lower in stems, and the lowest in roots. The expression of EuDQD/SDH5 was the highest in the leaves of the first internode, and it was similar and low in the leaves of the middle internode and the lowest internode. The expression of EuDQD/SDH5 gene in transgenic Eucalyptus grandis × E.urophylla was also decreased while the content of lignin was decreased. 【Conclusion】 The results showed that EuDQD/SDH5 had SDH activity with shikimic acid as substrate. The gene was differentially expressed mainly in young leaves and stems. It may provide precursor for lignin biosynthesis of Eucalyptus grandis × E. urophylla.
Key words: Eucalyptus grandis × E. uropHylla    shikimate dehydrogenase    enzyme activity    quantitative PCR    

【研究意义】莽草酸脱氢酶(Shikimate dehydrogenase, SDH)催化3-脱氢莽草酸(3- DHS)加氢合成莽草酸(SA)或脱氢形成没食子酸(GA)[1]。脱氢奎尼酸脱水酶(Dehydroquinate dehydratase, DQD)负责催化3-脱氢奎尼酸向3-脱氢莽草酸转化的可逆反应。植物莽草酸途径中的SDH与DQD形成二聚体复合酶DQD/ SDH[2],这些次生代谢物是木质素、凝聚型丹宁、原花青素类等物质的合成前体[3]。桉树是重要的纸浆材树种,水解单宁占桉木多酚类化合物的5.98%,而缩合单宁占1.91%[4],单宁在酸、碱、酶条件下都不易水解,工业造纸上利用浓硫酸将缩合单宁缩合成不溶于水的分子[5]。开展桉树木材多酚类的分子调控机理研究,对培育低多酚的纸浆林品种、降低造纸污染具有重要意义。【前人研究进展】SDH家族具有高度保守的α/ β折叠三维结构,因活性位点残基和几何结构的轻微不同而具有不同的底物特异性[6]。在植物中,SDH通过N端与DQD结合,形成DQD/SDH复合酶。植物中SDH 基因的沉默会影响植物茎高生长以及造成芳香族氨基酸缺乏等现象[7]。目前已经分离得到白杨[8]、拟南芥[9]、番茄[10]、烟草[7, 11]、葡萄[12]、山茶[13]、赤桉[14]、石榴[15]等植物中的DQD/SDH 基因。不同植物因生理特性不同具有不同的DQD/SDH 基因种类,目前已发现拟南芥编码1个DQD/SDH 基因[8],白杨编码5类DQD/SDH 基因[8],葡萄、赤桉、石榴、山茶等编码4类DQD/SDH 基因。【本研究切入点】桉树的多酚类物质含量较高,推测桉树SDH基因家族更加复杂,目前已发现4个桉树SDH 家族基因,但与木质素合成相关的桉树SDH 研究较少。本研究根据桉树基因组数据分离桉树DQD/ SDH 基因,通过分析木质素含量不同的转基因桉树植株的DQD/SDH 基因表达量,探究DQD/SDH酶与木质素合成的相关性。【拟解决的关键问题】分析巨尾桉SDH家族EuDQD/SDH5的酶动力学和表达特性,探究EuDQD/SDH5与木质素生物合成的关联性,为进一步解析巨尾桉多酚类物质的合成途径提供基础研究数据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

野生巨尾桉组培苗[16]、转基因盆栽苗(过表达CuZnSOD的P40、P41[18],过表达CuZnSOD+ 反义4CL1 基因的F52、F71、F76[19])、大肠杆菌DH5α、大肠杆菌BL21均为华侨大学生物技术实验室保存。pMD-18T Vector、PrimeScript Ⅱ 1st Strand cDNA Synthesis Kit、Takara miniBEST Agarose Gel DNA Extraction Kit Ver.4.0、Takra MiniBEST Plant RNA Extraction Kit、One Step SYBR®PrimeScripTMPLUS RTPCR Kit,以及Taq Plus DNA polymerase、BamⅠ、Hind Ⅲ、DNA ligase等均购自大连宝生物公司,Poly(A)mRNA纯化试剂盒购自生工生物工程(上海)股份有限公司,His-tag Protein purification Kit购自常州天地人和生物科技有限公司。其他常规试剂购自厦门绿茵试剂玻仪有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 基因克隆 提取巨尾桉叶片总RNA,具体操作方法参照文献[17]。依据巨桉预测的DQD/ SDH 基因(GenBank登录号:XM_010026815.1)设计引物克隆巨尾桉DQD/SDH 基因,引物为DQD/SDH5F:5'ATGACTCTCA GCAG CATCCC 3',DQD/SDH 5R:5'-TCAACTGTTCTTCACCAATG 3'。获得的目的片段与pMD18-T Vector连接,PCR筛选阳性克隆子。

1.2.2 生物信息学分析 委托华大基因公司测序克隆序列,在GenBank数据库注册基因序列。通过ExPASy(http://www.expasy.org/)预测DQD/ SDH蛋白质的生物化学性质和功能特征,Swissmodel(http://swissmodel.expasy.org/)预测DQD/SDH蛋白质三级结构,InterProScan(http://www.ebi.ac.uk/Tools/InterProScan/)预测DQD/SDH蛋白质家族和功能结构域,利用软件MEGA5.2构建邻接树。

1.2.3 原核表达载体构建与酶活性测定 设计引物EuDQD/SDH5F:5'GGATCCATGACTC TCAGCAGCATCCC 3',EuDQD/SDH5R:5'AAGCTTTCAACTGTTCTTCACCAATG 3',亚克隆获得具有BamH І和Hind Ⅲ酶切位点的阳性PCR克隆质粒,用BamH І和Hind Ⅲ双酶切原核表达载体pET-32a和亚克隆载体,连接目的片段筛选获得pET-EuDQD/SDH5,按照文献[7][11] 的方法,通过SDS-PAGE电泳检测IPTG诱导的融合蛋白的表达。收集诱导蛋白表达的菌液,加入4 mL裂解液,悬浮菌体并放置冰中1 h,通过超声波震碎机充分裂解样品,取上清。通过Ni- NTA beads 6FF亲和纯化His6标记的重组蛋白,用250 mmol/L咪唑(pH 8)洗脱His6标记的重组蛋白,利用Bradford法测定蛋白含量。以莽草酸为底物、NADP+为辅因子,在pH 7条件下,分析波长340 nm处NADHP在酶反应5 min内的吸光度变化,采用软件OriginPro 8.5中Michaelis-Menten线性拟合计算最大速率Vmax和米氏常数Km,Kcat /Km评估酶在植物体内的催化效率。

1.2.4 实时定量PCR利用实时定量PCR (qRT-PCR)检测野生巨尾桉组培苗的3个植物组织(根、茎、叶)、野生巨尾桉盆栽苗不同节间(第一节、中间节、最低节)的叶片,以及本实验室转化筛选获得木质素含量降低和不变的巨尾桉转基因植株[18-19]EuDQD/SDH5 表达模式。参照Takara MiniBEST Plant RNA Extraction Kit提取总RNA。以巨尾桉18S rRNA为内参基因,使用One Step SYBR®PrimeScripTMPLUS RT-PCR Kit对目的基因及内参基因进行扩增,Eg18S3:5'CATGGCCGTTCTTAGTTGGT 3',Eg18S4:5'TAGCA GGCTGAGGTCTCGTT 3',EuDQD/SDH5(1): 5'CCCAATAGCCAAGGCCATAG 3',EuDQD/ SDH5(2): 5'GCT CCATTTGA AGCTCGGAC 3',反应程序参照文献[17],重复测定3次,按照相对定量法计算EuDQD/SDH5 基因表达量:

式中,Ctts为实验组目的基因Ct值,Ctns为实验组内参基因Ct值;Cttc为对照组目的基因Ct值,Ctnc为对照组内参基因Ct值。

2 结果与分析 2.1 巨尾桉EuDQD/SDH5基因克隆

提取巨尾桉叶片总RNA并纯化获得mRNA,通过RT-PCR扩增获得巨尾桉EuDQD/SDH 基因如图 1所示,用凝胶回收1500 bp处的DNA片段并与pMD-18T连接,PCR筛选阳性克隆子,结果如图 2所示,选择第4、6、9、10号菌株委托华大基因公司测序,第6、9、10号菌株的测序结果和巨桉基因组数据库的预测基因(GenBank登录号:XM_010026815.1)具有同源性,相似性分别为98.75%、98.94% 和98.94%。

图 1 RT-PCR扩增巨尾桉EuDQD/SDH 基因电泳结果 Fig. 1 Electrophoretic results of RT-PCR amplification of EuDQD/SDH gene from Eucalyptus grandis × E. urophylla M:DL2000 DNA Maker;1~3:RT-PCR产物 M: DL2000 DNA Maker; 1-3: RT-PCR fragments

图 2 pMD-EuDQD/SDH5 质粒PCR验证电泳结果 Fig. 2 Electrophoretic result of plasmids PCR verification of pMD-EuDQD/SDH5 M: DL 2000 DNA Maker; 1~10:pMD-EuDQD/SDH5

2.2 巨尾桉EuDQD/SDH5 的生物信息学分析

由1对引物克隆得到3条同源性极高的同源序列,全长均为1599 bp,编码532个氨基酸,分别命名为EuDQD/SDH5-6(GenBank登录号:KY401151.1)、EuDQD/SDH5-9(GenBank登录号:KY401150.1)、EuDQD/SDH5-10(GenBank登录号:KY401149.1),其中EuDQD/SDH5-6与EuDQD/SDH5-10 存在7 bp差异,EuDQD/SDH5-6EuDQD/SDH5-9 存在8 bp差异,EuDQD/SDH5-9EuDQD/SDH5-10 存在9 bp差异;3个基因编码的蛋白分子质量分别为57.24、57.3、57.41 ku,等电点分别为6.83、6.42、6.40。通过在线IterPro预测基因编码蛋白功能,3个蛋白均具有脱氢奎尼酸脱水酶和NADP+为辅因子的莽草酸脱氢酶功能,包含4类保守序列:醛缩酶类І 超家族、莽草酸脱氢酶超家族、NADB Rossmann〔Rossmannfold NAD(P)+ binding protein〕超家族和DHQD(Dehydroquinate dehydratase)第一类酶。利用Swiss-model同源建模蛋白三级结构表明,3种蛋白在结构上属于双功能DQD/SDH,其中SDH酶通量高于DQD酶通量。这3个蛋白除了在二聚体结合位点稍有不同,其中DQD/SDH5-6由原来的187Glu替换成186Phe,在辅因子结合位点、底物结合位点的氨基酸残基则完全相同。

利用MEGA5.2对拟南芥、白杨、葡萄、巨桉等的DQD/SDH基因建邻接树,结果(图 3)表明EuDQD/SDH5-6(简称EU5-6)、EuDQD/ SDH5-9(简称EU5-9)、EuDQD/SDH5-10(简称EU5-10)与VvSDH4EgSDH2 基因序列相似性为77%,预测EuDQD/SDH5 可能具有典型的DQD/SDH活性,催化3-DHQ到3-DHS的脱水反应以及3-DHS到SA的氧化还原反应。

图 3 植物DQD/SDH邻接树 Fig. 3 Neighbor-joining tree of plant DQD/SDH5 巨尾桉Eu(Eucalyptus grandis × E. urophylla)、葡萄Vv(Vitis vinifera)、拟南芥At(Arabidopsis thaliana)、烟草Nt(Nicotiana tabacum)、柿树Dk(Diosptros kaki)、野茶树Cas(Camellia sinensis)、草莓Fv(Fragaria vesca)、番茄Sl(Solanum lycopersicum)、桉树Eg(Eucalyptus grandis)、胡桃树Jr(Juglans regia)、白杨Poptr(Populus trichocarpa

2.3 原核表达载体PET-EuDQD/SDH5 的构建与表达

BamH І/Hind Ⅲ双酶切包含EuDQD/SDH5- 6EuDQD/SDH5-9EuDQD/SDH5-10 的DNA序列和原核表达载体PET32a,构建重组载体PETEuDQD/ SDH5-6PET-EuDQD/SDH5-9PETEuDQD/ SDH5-10,双酶切重组载体质粒的电泳结果(图 4)表明,在1500 bp处有目的基因条带,委托华大基因测序验证,结果表明载体构建成功。

图 4 重组载体PET-EuDQD/SDH5Bam/Hind Ⅲ双酶切电泳结果 Fig. 4 Double enzyme digestion of recombinant vector PET-EuDQD/SDH5 by Bam/Hind Ⅲ M: DL15000 DNA Maker;1: PET-EuDQD/SDH5-9 双酶切结果;2: PET-EuDQD/SDH5-10 双酶切结果 M: DL15000 DNA Maker; 1: Result of double enzyme digestion PET-EuDQD/ SDH5-9; 2: Result of double enzyme digestion PET-EuDQD/SDH5-10

参照文献[8][12]进行ITPG诱导重组蛋白表达。3个EuDQD/SDH5 基因的开放阅读框为1599 bp,编码532个氨基酸,表达57 ku左右的蛋白,另加表达载体的融合蛋白,预计蛋白条带在60~70 ku附近,如图 5所示,与对照组相比,在70 ku附近有明显的蛋白条带,说明目的蛋白在大肠杆菌中有表达。

图 5 重组蛋白原核表达的SDS-PAGE电泳结果 Fig. 5 SDS-PAGE electrophoretic results of prokaryotic expression of recombinant protein M:CLEAPLY Stained Protein Ladder;1: E. coli BL21未添加IPTG诱导的蛋白样品;2: E. coli BL21添加IPTG诱导的蛋白样品;3: 含pET32a的E. coli BL21未添加IPTG诱导的蛋白样品;4: 含pET32a的E. coli BL21添加IPTG诱导的蛋白样品;5: 含pET-EuDQD/SDHE. coli BL21未添加IPTG诱导的蛋白样品;6: 含pET-EuDQD/SDHE. coli BL21添加IPTG诱导的蛋白样品 M: CLEAPLY Stained Protein Ladder; 1: E. coli BL21 protein induced(-IPTG); 2: E. coli BL21 protein induced(+IPTG); 3: E. coli BL21 protein containing pET-32a induced(-IPTG): 4: E. coli BL21 protein containing pET-32a induced(+IPTG); 5: E. coli BL21 protein containing pET-EuDQD/SDH(-IPTG); 6: E. coli BL21 protein containing pET-EuDQD/SDH(+IPTG)

2.4 重组蛋白EuDQD/SDH5酶动力学参数的测定

用250 mmol/L咪唑(pH 8)洗脱His6标记的重组蛋白,测定辅因子为NADP+、底物为莽草酸(SA)的酶催化反应,从表 1可见,EuDQD/SDH5-9和EuDQD/SDH5-10对底物SA的亲和力较大,且在植物体内的催化效率较高,但EuDQD/ SDH5-6对底物SA在植物体内的催化效率较低,这可能与其二聚体结合位点的一个氨基酸位置变化有关,由原来的187Glu替换成186Phe。

表 1 EuDQD/SDH5酶动力学参数(辅因子NADP+、底物SA) Table 1 Kinetic properties of EuDQD/SDH5(co-factor NADP+, substrate SA)

2.5 EuDQD/SDH5在巨尾桉的表达模式

EuDQD/SDH5 的3个基因存在7~9 bp的差异序列,生物信息学分析发现在EuDQD/SDH5 特异性最强的200 bp DNA片段中,3个基因的序列完全相同,因此荧光定量PCR所检测的EuDQD/ SDH5 的特异性片段表达量是3个基因的总表达量。采用2-ΔΔCt相对定量法以18S为内参基因,荧光定量PCR技术检测EuDQD/SDH5 基因在巨尾桉组培苗不同组织中(根、茎、叶片)的表达模式。EuDQD/SDH5 在叶片中表达量最高,茎中表达量稍低,根系表达量最低,叶片表达量约是根部表达量的9倍。在不同节间叶片中的表达量也有差异(表 2),EuDQD/SDH5 在上层幼叶中表达量最高,在中间节间和下层叶片中表达量都低,EuDQD/SDH5 在上层幼叶中的表达量是其他节间叶片表达量的7倍左右。

表 2 EuDQD/SDH5 基因在巨尾桉中的表达定量分析 Table 2 Quantitative analysis of expression of EuDQD/SDH5 gene in Eucalyptus grandis × E. urophylla

EuDQD/SDH5 基因属于莽草酸脱氢酶家族的第4类,属于同一分类的白杨DQD/SDH2(poptr5)主要在木质化组织中表达,可能与木质素的合成相关[8]。利用本实验室转化获得的硫酸木质素含量改变的转基因巨尾桉温室苗植株(过表达CuZnSOD的P40、P41[18],过表达CuZnSOD+ 反义4CL1 基因的F52、F71、F76[19]),研究EuDQD/SDH5 基因在叶片中的表达量变化,以野生型巨尾桉叶片EuDQD/SDH5 基因的表达量为对照。其中P40和F52的硫酸木质素含量分别比对照增加2% 和减少1.07%,P41、F71和F76的硫酸木质素含量分别比对照减少55.48%、41.81%、38.68%。从图 6可见,5株转基因植株叶片的EuDQD/SDH5 基因表达量均低于野生株系,其中转基因植株P41、F71和F76的EuDQD/SDH5 基因表达量均降低,暗示EuDQD/SDH5 的低表达可能与木质素的生物合成有关,但是转基因株系F52中该基因表达量也降低,木质素含量减少较小,说明莽草酸脱氢酶家族有多个酶为木质素生物合成提供前体物质。

图 6 巨尾桉转基因植株叶片的EuDQD/SDH5 基因表达分析 Fig. 6 Quantitative analysis of expression of EuDQD/SDH5 gene in leaves of transgenic Eucalyptus grandis × E. urophylla

3 讨论

Bontpart等[12]将双子叶植物的DQD/SDH分成5类,第4类是VvSDH4poptr5,序列相似性为77%。本研究克隆巨尾桉的3个基因同属于第4类,都具有典型的SDH活性,但对底物莽草酸的亲和力不同,其中EuDQD/SDH5-10对莽草酸的亲和力和催化效率均最高。根据生物信息学分析数据,3个蛋白在辅因子结合位点、底物结合位点的氨基酸残基完全相同,只有在二聚体结合位点稍有不同,EuDQD/SDH5-6由原来的187Glu替换成186Phe,这可能导致EuDQD/ SDH5-6在植物体内的催化效率比EuDQD/SDH5- 10和EuDQD/SDH5-9低。

巨尾按EuDQD/SDH5 在幼叶和茎中的表达量较高,暗示EuDQD/SDH5在莽草酸合成途径中主要承担生长发育旺盛器官的芳香族氨基酸合成以及酚酸类物质合成等。属于同一分类的白杨的DQD/SDH2(poptr5)主要在木质化组织中表达,可能与木质素的合成相关[8]。葡萄VvSDH4 在葡萄生长发育期间表达相对稳定,在葡萄浆果开始着色成熟期之前表达量最高[12]。这些研究结果与本研究中EuDQD/SDH5 在巨尾桉中表达量的研究结果相契合。本研究3个基因在木质素含量低的转基因巨尾桉中的表达量也较低,说明该基因的表达与木质素的合成有一定关联性,但木质素的生物合成途径复杂[20],转基因F52植株的木质素含量仅降低约1.07%,而EuDQD/SDH5 基因表达量降低约63%,这暗示有多个莽草酸脱氢酶为木质素的生物合成提供酚类化合物。

本研究分离的巨尾桉EuDQD/SDH5 基因与赤桉EuDQD/SDH2 基因相似性为98.81%,赤桉的EcDQD/SDH2和EcDQD/SDH3两种酶均可催化依赖NADP+的3-脱氢莽草酸氧化生成没食子酸[14],没食子酸为水解单宁提供酚酸,是赤桉铝离子耐受性高的原因之一。有关莽草酸脱氢酶家族的研究尚处于起步阶段,继续开展DQD/SDH5催化3- 脱氢莽草酸生成没食子酸酶动力学研究,通过该基因在桉树中过量表达或者阻断表达进一步研究该基因的生物学功能,为桉树莽草酸脱氢酶家族的研究提供基础研究数据。

4 结论

本研究分离得到巨尾桉3个EuDQD/SDH5基因,全长均为1599 bp,EuDQD/SDH5-6EuDQD/SDH5-10 存在7 bp差异,EuDQD/ SDH5-6EuDQD/SDH5-9 存在8 bp差异,EuDQD/SDH5-9EuDQD/SDH5-10 存在9 bp差异,EuDQD/SDH5-6由原来的187Glu替换成186Phe,但是辅因子结合位点、底物结合位点的氨基酸残基则完全相同。3个EuDQD/SDH5 基因的表达蛋白均具有酶活性,EuDQD/SDH5-10对莽草酸的亲和力和催化效率都最高。巨尾桉EuDQD/SDH5 基因在幼叶和茎中表达水平高,推测可能与木质素的合成相关。

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(责任编辑  崔建勋)