编码罗布麻DEAD-box解旋酶基因的克隆及其特性分析

【摘要】：土壤的盐碱化限制农作物的生长,降低其产量,对农业生产的影响越来越严重。从盐生植物克隆盐诱导基因不仅有利于阐明植物耐盐碱的机理,而且还可以为利用基因工程改良农作物的耐盐性提供有利用价值的基因。罗布麻是生长在我国黄河三角洲盐碱地的盐生植物, 它能够在含盐量0.6%的土壤正常生长,并且本身不形成盐腺、也不改变其形态结构,这说明罗布麻的耐盐性与其它甜土植物耐盐碱的机理相似。为探讨罗布麻的耐盐性,我们构建了罗布麻盐诱导抑制差减文库,通过差异筛选和 RACE-PCR 技术,克隆了一个罗布麻盐诱导表达编码 DEAD-box 解旋酶的基因,命名为 AvDH1。该基因编码的氨基酸序列包含9个保守的 DEAD-box 解旋酶基序,在罗布麻基因组中为单拷贝,同时存在该基因家族的同源序列。AvDH1基因的表达受到盐诱导,并且在盐胁迫条件下,其表达量逐渐增加;低温也可以诱导这个基因的表达, 但是其表达量随着时间的延长逐渐降低;渗透胁迫和 ABA 均不能诱导 AvDH1基因的表达,因此,AvDH1基因为盐诱导特异表达基因。通过构建原核生物表达载体,将 AvDH1基因在大肠杆菌诱导表达,分离获得一个54KD 的蛋白质,该蛋白质具有依赖 ATP 的 DNA 解旋酶的活性、不依赖 ATP 的 RNA 解旋酶的活性和具有降解 ATP 的活性,其降解 ATP 活性依赖于核酸的存在, 双链 DNA 对该蛋白质 ATP 酶活性的促进作用大于单链 DNA 或者 RNA。罗布麻 AvDH1基因可能参与罗布麻的耐盐性的调节,可以为改良农作物提供耐盐碱的基因。