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披碱草(Elymus dahuricus)焦磷酸化酶基因EdHP1的克隆及功能鉴定
  • ISSN号:1009-1041
  • 期刊名称:《麦类作物学报》
  • 时间:0
  • 分类:S543.9[农业科学—作物学] S336[农业科学—作物遗传育种;农业科学—农艺学]
  • 作者机构:[1]西北农林科技大学农学院,陕西杨陵712100, [2]国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程,农业部作物遗传育种重点开放实验室,中国农业科学院作物科学研究所,北京100081
  • 相关基金:国家“863”项目(2006AA10A111);国家自然科学基金项目(30700508);“中央级公益性科研院所基本科研业务费专项”课题.
中文摘要:

为了从抗逆性优良的牧草中挖掘新的耐盐、抗旱基因,进而为作物分子育种提供优良的基因资源,采用RACE(Rapid-Amplification of cDNA Ends)方法,克隆了披碱草的焦磷酸化酶基因EdHP1,其全长序列包含2310bp,编码770个氨基酸,含有14个跨膜区,是一个典型的膜蛋白,同时包含三个保守区(CS1、CS2和CS3)。氨基酸同源性比较发现,EdHP1与来自大麦等10种高等植物的焦磷酸化酶基因的同源性大于86%。EdHP1基因的表达受干旱、高盐舜口低温等非生物胁迫的诱导。功能分析证明,EdHP2基因能够显著提高转基因烟草对干旱、高盐胁迫的抗性,可用于作物的抗逆遗传改良。

英文摘要:

The E. dahuricus belonging to Elymus of Gramineae, is a perennial pasture and has remarkable tolerance to drought and high salt stresses. The expression of H^+-Pyrophosphatase(H^+-PPase) as proton pump leads to H^+ electrochemical gradient on cell membrane, which provide energy for transport of various ions. In addition, the H^+-PPase is able to transport Na^+ into vacuole, which alle-viates Na^+ toxicity to cells and keep osmotic potential, and enhance plants tolerance to drought and high salt stresses. In this research, to isolate novel stress-relative genes from pasture for improving crop tolerance to high salt and drought stresses in the furture, a novel H^+-PPase gene (EdHP1) was isolated from E. dahuricus using RACE method (Rapid-Amplification of cDNA Ends). Sequence analysis revealed that the full length cDNA of theEdHP1 gene was 2 310 bp, encoding a protein of 770 amino acid residues, and was a typical membrane protein with 14 trans-membrane domains and three conservative domains (CS1, CS2 and CS3), and designated asEdHP1 . Homology analyses indicated thatEdHP1 had high similarity with H^+-PPases of other plant species including barley etc (minimal homology was 86%). The expression analyses indicated that the expression of EdHP1 were induced by drought, high salt and low temperature stresses in E. dahuricus. The functional analyses indicated that the over-expression of EdHP1 enhanced tolerance tolerance of transgenic tobacco plants to drought and high salt stresses, suggesting thatEdHP1 might be useful for improving tolerance to environmental stresses in crop plants.

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期刊信息
  • 《麦类作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:西北农林科技大学 中国作物学会 国家小麦工程技术研究中心
  • 主编:孙其信
  • 地址:陕西省杨凌邰城路3号《麦类作物学报》编辑部
  • 邮编:712100
  • 邮箱:mlzwxb@163.com
  • 电话:029-87082032
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-1041
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1359/S
  • 邮发代号:52-66
  • 获奖情况:
  • 从2003年起被收录为国家科技部“中国科技核心期刊”,2002年获第三届全国优秀农业期刊一等奖,1999年获陕西省科技期刊一等奖,1995年获陕西省优秀期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:13981