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木薯碳酸酐酶CA基因的克隆和功能研究

文献类型: 中文期刊

作者: 王梦月 1 ; 李文彬 1 ; 张秀春 1 ; 于晓玲 1 ; 阮孟斌 1 ; 赵平娟 1 ;

作者机构: 1.中国热带农业科学院热带生物技术研究所/热带作物生物育种国家重点实验室

关键词: CA基因;木薯;抗逆;叶绿素含量

期刊名称: 热带作物学报

ISSN: 1000-2561

年卷期: 2025 年 46 卷 010 期

页码: 2314-2322

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)在植物的光合作用和逆境应答中起着重要作用.本研究以木薯品种华南124的cDNA为模板,克隆到1个MeCA基因,其CDS全长为1008 nt,编码336个氨基酸,克隆序列与数据库中Manes.15G167500.1的同源性达到99.70%.系统发育进化树显示,MeCA与拟南芥的AtβCA亚家族属于同一个分支,与AtβCA 1蛋白的序列相似性达到73.13%,并含有完全相同的motif.MeCA基因的表达量在功能叶中最高,其次为幼嫩叶,均显著高于须根和茎,并在遮光胁迫的木薯叶片中显著下调表达.此外,木薯叶片经低温处理后,MeCA基因在初期表现出显著上调表达,而后下降到对照水平.本研究创制了过量表达MeCA基因的转基因木薯,并观察到MeCA蛋白定位于叶绿体,转基因株系叶片中的各种叶绿素含量显著高于对照.同时,酵母双杂交点对点试验结果显示MeCA与MeH1.2蛋白互作.本研究结果表明,MeCA基因可以响应光和低温胁迫,并可能通过影响植物生长或与MeH1.2蛋白互作,参与植物对胁迫的响应过程.此研究为木薯抗逆遗传改良提供新基因资源和材料.

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