沙拐枣甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆与生物信息学分析

doi:10.12190/j.issn.2096-1197.2020.03.05

北方农业学报 ›› 2020, Vol. 48 ›› Issue (3): 32-38.doi: 10.12190/j.issn.2096-1197.2020.03.05

• 种质资源·分子生物学 • 上一篇下一篇

沙拐枣甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆与生物信息学分析

房永雨^1,2, 郝丽芬¹, 聂利珍^1,2, 丁海君^1,2, 王力伟¹, 赵小庆¹, 孙杰^1,2, 史志丹¹, 何江峰¹

1.内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特 010031;
2.内蒙古自治区植物蛋白质组学重点实验室, 内蒙古呼和浩特 010031

收稿日期:2020-04-24 出版日期:2020-06-20 发布日期:2020-08-14
通讯作者: 何江峰（1979—）,女,副研究员,博士,主要从事分子遗传学方面的研究工作。
作者简介:房永雨（1984—）,男,助理研究员,博士,主要从事牧草育种与分子生物学的研究工作。
基金资助:
内蒙古自治区农牧业科学院青年创新基金项目（2019QNJJM02）

Cloning and bioinformatics analysis of CmBADH gene of Calligonum mongolicum

FANG Yongyu^1,2, HAO Lifen¹, NIE Lizhen^1,2, DING Haijun^1,2, WANG Liwei¹, ZHAO Xiaoqing¹, SUN Jie^1,2, SHI Zhidan¹, HE Jiangfeng¹

1. Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences,Hohhot 010031,China;
2. Inner Mongolia Key Laboratory of Plant Proteomics,Hohhot 010031,China

Received:2020-04-24 Online:2020-06-20 Published:2020-08-14

摘要/Abstract

摘要： 【目的】揭示抗逆植物沙拐枣甜菜碱醛脱氢酶（CmBADH）的基因序列。【方法】利用RACE技术克隆CmBADH基因的全长序列,并对其基因序列和蛋白序列进行生物信息学分析。【结果】CmBADH基因的cDNA全长1 863 bp,开放阅读框（ORF）全长1 506 bp,编码501 个氨基酸。通过Blastn比对,发现CmBADH 与海马齿（Sesuvium portulacastrum）、山谷栎（Quercus lobata）、盐爪爪（Kalidium foliatum）的BADH 相似性分别达到80.04%、79.97%、79.55%。其相对分子量为123.46 kDa,等电点（pI）5.01,蛋白序列共有16个磷酸化位点;不含有跨膜结构域;不含有信号肽位点;含有一个甜菜碱醛脱氢酶结构域（PLN02467）。二级结构显示α螺旋占43.31%,无规则卷曲占31.94%,延伸链占17.37%,β转角占7.38%。三级结构模型为椭球形。【结论】沙拐枣CmBADH基因序列的确定,为今后研究沙拐枣CmBADH 基因的抗逆功能提供研究基础。

关键词: 沙拐枣, CmBADH基因, RACE克隆, 生物信息学分析

Abstract: 【Objective】To reveal the gene sequence of betaine aldehyde dehydrogenase （CmBADH） in the antistress plant Calligonum mongolicum.【Methods】RACE technology was used to clone the full-length sequence of CmBADH gene and conduct bioinformatics analysis of its gene and protein sequences.【Results】The cDNA sequence of CmBADH gene was 1 863 bp,and the ORF was 1 506 bp,encoding 501 amino acids.Blastn showed that the BADH similarity between CmBADH and Sesuvium portulacastrum,Quercus lobata,and Kalidium foliatum reached 80.04%,79.97%,and 79.55%,respectively.Its relative molecular weight was 123.46 kDa,isoelectric point （pI） 5.01,and the protein sequence had 16 phosphorylation sites.No transmembrane domain;no signal peptide sites;contains a betaine aldehyde dehydrogenase domain （PLN02467）.The secondary structure showed that alpha helix accounts for 43.31%,random coil 31.94%,extended strand 17.37% and beta turn 7.38%.The model of tertiary structure is ellipsoid.【Conclusion】The determination of CmBADH gene sequence provides a basis for future studies on the antistress function of CmBADH gene in Calligonum mongolicum.

Key words: Calligonum mongolicum, CmBADH gene, RACE cloning, Bioinformatics analysis

中图分类号:

S718.5

房永雨, 郝丽芬, 聂利珍, 丁海君, 王力伟, 赵小庆, 孙杰, 史志丹, 何江峰. 沙拐枣甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆与生物信息学分析[J]. 北方农业学报, 2020, 48(3): 32-38.

FANG Yongyu, HAO Lifen, NIE Lizhen, DING Haijun, WANG Liwei, ZHAO Xiaoqing, SUN Jie, SHI Zhidan, HE Jiangfeng. Cloning and bioinformatics analysis of CmBADH gene of Calligonum mongolicum[J]. Journal of Northern Agriculture, 2020, 48(3): 32-38.

参考文献 22

[1]	解婷婷,苏培玺,周紫鹃,等.荒漠绿洲过渡带沙拐枣种群结构及动态特征[J].生态学报,2014,34(15):4272-4279.
[2]	时永杰. 沙拐枣属植物的种类分布及其在生态环境建设中的作用[J].中兽医医药杂志,2003(S1):37-39.
[3]	刘娜,冯缨,管开云,等.蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)的地理分布与气候关系[J].干旱区研究,2015,32(5):934-940.
[4]	董文科,马祥,周学文,等.外源甜菜碱对低温胁迫下紫花苜蓿幼苗生理特性的影响[J].草地学报,2019,27(1):130-140.
[5]	左嵩. 低温下冬小麦品种间甜菜碱及其代谢途径比较[J].中国农学通报,2019,35(1):6-11.
[6]	刘振,张侠,尹海波,等.互花米草BADH基因的克隆与定量表达分析[J].河南农业科学,2018,47(11):45-49.
[7]	陈陆琴,曹建庭,罗红梅.刚毛柽柳ThBADH基因的克隆和表达分析[J].西部林业科学,2019,48(4):79-85.
[8]	刘佳琪. 胡杨甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及功能分化研究[D].北京:北京林业大学,2012.
[9]	金杭霞,董德坤,杨清华,等.碱蓬SgBADH的克隆与分析及植物表达载体构建[J].核农学报,2016,30(2):246-251.
[10]	李敏,张健,王奎山,等.耐盐柳树BADH基因克隆及表达分析[J].江苏农业学报,2013,29(3):485-489.
[11]	高天鹏,王春燕,徐红伟,等.盐生植物盐节木甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及表达[J].植物研究,2013,33(3):317-324.
[12]	喻时周,杨成龙,郭建春,等.海马齿甜菜碱醛脱氢酶基因克隆、高效表达及酶学特性分析[J].作物学报,2016,42(10):1569-1574.
[13]	陈煜,杨燕凌,谢小芳,等.水稻耐盐相关基因的克隆及转化研究进展[J].中国农学通报,2010,26(11):23-27.
[14]	王晓斌,胡开明,范阿琪,等.作物抗旱基因研究进展及在马铃薯抗旱种质创新中的应用[J].干旱地区农业研究,2017,35(1):248-257.
[15]	郑成忠,王丕武,吴楠,等.转BADH基因玉米自交系的抗旱耐盐性分析[J].吉林农业大学学报,2016,38(3):266-273.
[16]	蒋玉蓉,袁俊杰,陈国林,等.转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因棉花的获得及其耐盐性鉴定[J].分子植物育种,2015,13(1):125-131.
[17]	刘志华,姜振峰,张少良,等.转BADH基因大豆对盐碱土壤氮素转化的影响[J].中国生态农业学报,2014,22(10):1200-1206.
[18]	王华. 转StBADH基因番茄的耐旱性研究[D].南京:南京农业大学,2014.
[19]	弄庆媛,麦秀英,周虹,等.植物甜菜碱醛脱氢酶的生物信息学分析[J].北方园艺,2012(8):120-124.
[20]	唐露,杨振,白蓓蓓,等.香蕉BADH基因序列及表达特性分析[J].分子植物育种,2019,17(3):719-728.
[21]	曾幼玲. 盐爪爪和盐穗木的耐盐生理生化及耐盐相关基因的克隆与表达研究[D].乌鲁木齐:新疆大学,2007.
[22]	曹红利,郝心愿,岳川,等.茶树甜菜碱醛脱氢酶基因(CsBADH1)的全长cDNA克隆与表达分析[J].茶叶科学,2013,33(2):99-108.

沙拐枣甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆与生物信息学分析

Cloning and bioinformatics analysis of CmBADH gene of Calligonum mongolicum

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献 22

相关文章 1

Metrics

本文评价

推荐阅读 0