紫花苜蓿甘氨酸脱羧酶H-蛋白基因MsGDC-H1功能分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 尉春雪

作者： 尉春雪;何飞;许蕾;李霄;张立霞;李明娜;陈林;康俊梅;杨青川;龙瑞才

作者机构：

关键词： 甘氨酸脱羧酶H-蛋白;产量;光合速率;糖含量;拟南芥

期刊名称： 草业学报

ISSN：

年卷期： 2022 年 012 期

页码： 95-105

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 光呼吸通过清除2-磷酸乙醇酸（2-PG）使氧合光合作用成为可能，该过程对C3植物至关重要。H-蛋白是光呼吸过程中将甘氨酸转化为丝氨酸的甘氨酸脱羧酶（GDC）的关键组成蛋白之一。本研究克隆了紫花苜蓿MsGDCH1，该基因编码166个氨基酸，具有1个硫辛酰基附着位点保守结构域和1个N6-硫辛酰赖氨酸保守位点。进化分析表明，MsGDC-H1蛋白与双子叶植物的甘氨酸脱羧酶H-蛋白（GDC-H）亲缘关系近。表达模式分析表明，MsGDC-H1在苜蓿叶中表达丰度高，且受光诱导。为了探究MsGDC-H1基因对拟南芥生长的影响，分别使用光诱导的茎叶特异性启动子ST-LS1和组成型启动子CaMV 35S驱动MsGDC-H1（ST-LS1::MsGDC-H1;CaMV35S::MsGDC-H1）在拟南芥中异源表达。检测过表达植株生物量、淀粉、可溶性糖含量以及光合速率。数据分析显示，CaMV 35S::MsGDC-H1过表达拟南芥（G系列植株）生长受阻，淀粉含量比ST-LS1::MsGDC-H1特异性表达拟南芥（GS系列植株）增加了34%～67%，比野生型（WT）增加了7。3%～33。7%；可溶性糖含量比GS系列降低了36%～38%，比WT增加了44。3%～49。7%；与WT相比，GS系列植株生长更快，淀粉含量无显著差异（P＞0。05），可溶性糖含量显著增加（P＜0。05）。试验结果表明，MsGDC-H1基因在调控拟南芥光合速率、碳水化合物合成以及生长等方面发挥重要作用，未来可作为提高苜蓿产量的基因工程育种候选基因。

分类号： S541.9

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