玉米SAMS基因的克隆及表達(dá)分析.pdf

1、S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是植物代謝中的一個(gè)關(guān)鍵酶，SAMS催化甲硫氨酸與ATP生物合成S-腺苷甲硫氨酸(SAM)。SAM是生物體內(nèi)重要的中間代謝物質(zhì)，參與了40多種生化反應(yīng)，從基因的表達(dá)、細(xì)胞膜的流動(dòng)到多肽的合成，在植物中SAM參與了乙烯、多胺的合成、甲脂化反應(yīng)及甜菜堿代謝等過程。 本研究采用Trizol一步法和熱酚法提取玉米沈131三葉期幼苗總RNA，根據(jù)已報(bào)道的水稻、小麥SAMS基因，BLAST比對(duì)得到一條相似性高

2、的玉米cDNA序列，通過RT-PCR技術(shù)克隆玉米SAMS基因的開放讀碼框，全長(zhǎng)1191bp，編碼496個(gè)氨基酸，與水稻、普通野生稻、小麥、大麥的氨基酸一致性分別為94％、90％、87％、87％。利用生物信息學(xué)手段分析其多肽鏈為親水性，沒有明顯的跨膜域，含有一個(gè)出核肽；二級(jí)結(jié)構(gòu)主要以無規(guī)卷曲和α-螺旋為主；并同源建模了三級(jí)結(jié)構(gòu)。 Local BLAST搜索玉米數(shù)據(jù)庫(kù)，得到四條相似性高的序列ZmEvi076578、ZmEvi0402

3、73、ZmEvi066182、ZmEvi050674，本基因的氨基酸序列與其相似性分別為100％、98％、71％、48％，其中ZmEvi050674、ZmEvi076578位于第8條染色體，ZmEvi040273和ZmEvi066182分別位于第10和第3條染色體中，都不包含內(nèi)含子?；蚝捅Ｊ赜蚍治霭l(fā)現(xiàn)，四個(gè)序列都含有ATP、甲硫氨酸結(jié)合域和一段控制酶催化效率的短肽，只有ZmEvi050674沒有磷酸化結(jié)合位點(diǎn)。 對(duì)20個(gè)物種以

4、及玉米、水稻、擬南芥的SAMS基因家族構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，所有基因分為兩大簇，禾本科、十字花科、豆科等為一簇，其余的聚為一簇；在第一簇禾本科植物中玉米ZmEvi066182與ZmEvi050674的氨基酸相似性為29.1％，ZmEvi050674與ZmEvi040273的相似性為51.1％，分為四個(gè)基因類型；擬南芥分為兩個(gè)基因類型。 玉米SAMS基因Northern雜交結(jié)果顯示，該基因在玉米中是組成型表達(dá)，在莖中表達(dá)量大，并且葉和莖