红肉火龙果α-淀粉酶基因HpAMY3的克隆及功能鉴定

文献类型： 中文期刊

第一作者： 郑乾明

作者： 郑乾明;王红林;王小柯;解璞;马玉华

作者机构：

关键词： 红肉火龙果;α-淀粉酶;果实发育;亚细胞定位;酵母表达;酶活

期刊名称： 植物资源与环境学报

ISSN： 1674-7895

年卷期： 2024 年 33 卷 002 期

页码： 22-29

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为了解α-淀粉酶在红肉火龙果[Hylocereus polyrhizus(F.A.C.Weber)Britton et Rose]果实淀粉降解中的作用,对红肉火龙果α-淀粉酶基因HpAMY3 进行克隆和生物信息学分析,检测果实发育期间该酶的活性及其编码基因的表达,同时对HpAMY3 重组蛋白的淀粉降解活性进行分析.结果表明:HpAMY3 基因的开放阅读框长度为2 742 bp,编码 913 个氨基酸;HpAMY3 蛋白的理论相对分子质量为 102 370,理论等电点为pI 6.02,预测此蛋白位于叶绿体,且为亲水性蛋白.系统进化分析表明HpAMY3 与拟南芥[Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.]AtAMY3的亲缘关系最近,均属于AMY Ⅲ类.亚细胞定位实验结果显示HpAMY3 定位于本氏烟草(Nicotiana benthamiana Domin)叶片的叶绿体,表明HpAMY3 具有质体定位的特点.在授粉后 20 和 23 d,红肉火龙果果实的α-淀粉酶活性较低;在授粉后25 d,α-淀粉酶活性显著(P<0.05)升高;在授粉后27 和30 d,α-淀粉酶活性保持在较高水平.红肉火龙果果实的HpAMY3 基因相对表达量在授粉后 20 和 23d较低,在授粉后 25 和 27d持续升高,在授粉后 30d略有降低.红肉火龙果果实发育期间α-淀粉酶活性与HpAMY3 基因相对表达量的相关性较高(R2 =0.94).体外淀粉降解活性实验结果显示:在含有HpAMY3 重组蛋白的反应体系中均检测到麦芽糖和麦芽三糖,且二者含量极显著(P<0.01)高于含有载体对照pDR196 的反应体系.综合上述结果,HpAMY3 蛋白可能定位于红肉火龙果果实的淀粉体;在果实发育期间,HpAMY3 基因上调表达,HpAMY3 具有淀粉降解活性.

分类号： Q946-33%S667.9

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