鹽角草磷酸乙醇胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶基因（PEAMT）及其啟動子的克隆和表達(dá)分析.pdf

1、鹽角草(Salicornia europaea)是一種雙子葉鹽生植物，可在含鹽3.5％以上的濕地正常生長，其體內(nèi)主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)是Na+和甘氨酸甜菜堿。在高等植物中，甜菜堿是由膽堿經(jīng)膽堿單加氧酶(choline monooxygenase，CMO)和甜菜堿醛脫氫酶(betainealdehyde dehydrogenase，BADH)催化生成的。 CMO和BADH已被轉(zhuǎn)入到許多缺乏甜菜堿合成途徑的植物中，但是轉(zhuǎn)基因植物的甜菜堿

2、積累水平并不高，抗逆性提高程度也不顯著，其原因主要是合成前體膽堿供應(yīng)不足。膽堿是由磷酸乙醇胺在磷酸乙醇胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶(phosphoethanolamineN-methyltransferase，PEAMT)的催化下，經(jīng)三步甲基化生成的。因此，為進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)基因植物中甜菜堿的含量，我們利用RT-PCR和RLM-RACE技術(shù)獲得了鹽角草PEAMT(SePEAMT)cDNA全序列。SePEAMT cDNA全長1，971 bp，5'非編碼區(qū)

3、30l bp，3'非編碼區(qū)185 bp，含有一個可能的polyA信號，開放讀碼框1，485 bp，編碼一個由494個氨基酸構(gòu)成的蛋白，與堿蓬、濱藜和菠菜PEAMT的氨基酸同源性分別為9l％、85％和84％，在其N端和C端各有一個保守的腺苷甲硫氨酸結(jié)合區(qū)。 農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將SePEAMT的編碼區(qū)導(dǎo)入煙草中，PCR、Southern雜交和RT-PCR檢測表明SePEAMT己在煙草基因組中整合并在轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)，轉(zhuǎn)基因煙草的膽堿含量較對照

4、提高了近lO倍，其耐鹽性也有一定的提高。 啟動子是基因表達(dá)調(diào)控的重要元件，目前PEAMT啟動子僅從玉米中克隆獲得，且沒有進(jìn)一步的表達(dá)分析報道。Northern雜交結(jié)果顯示SePEAMT受鹽、低溫和ABA誘導(dǎo)表達(dá)。利用錨定PCR法獲得了SePEAMT上游1，941 bp的側(cè)翼序列，經(jīng)PlantCARE和PLACE分析發(fā)現(xiàn)，該序列除了含有典型的啟動子元件外，還有脫落酸誘導(dǎo)元件(ABRE)、熱激誘導(dǎo)元件(HSE)、低溫誘導(dǎo)元件(LTR