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        杉木木糖合成酶基因ClUAXS2的全長克隆與分析

        2018-06-06 05:52:14蘇爍爍陳婉婷陳冉紅馬祥慶
        西北林學院學報 2018年3期
        關(guān)鍵詞:植物

        張 穎,蘇爍爍,陳婉婷,陳冉紅,李 明,2*,馬祥慶,2

        (1.福建農(nóng)林大學 林學院,福建 福州 350002;2.國家林業(yè)局 杉木工程技術(shù)研究中心,福建 福州 350002)

        UDP-木糖(UDP-Xyl)是植物體內(nèi)由D-葡萄糖醛酸脫羧而成的一種尿苷二磷酸五碳糖,主要作為糖基供體合成植物半纖維素木聚糖[1]、木葡聚糖[2]等多糖物質(zhì),與植物細胞壁生長和木材的形成密切相關(guān)。UDP-木糖也可通過核苷糖之間的合成和轉(zhuǎn)化途徑參與形成一些植物天然小分子化合物的次生代謝過程,是合成糖蛋白或糖脂的主要成分[4-6]。UDP-芹菜糖(UDP-Api)是合成高等植物細胞壁中的果膠多糖物質(zhì)鼠李糖半乳聚糖Ⅱ(RG-Ⅱ)的一種支鏈五碳糖,通過在植物生長發(fā)育中交聯(lián)細胞壁多糖和硼酸而起作用[7-8],一般在植物體內(nèi)含量較少,對于富含芹菜苷的浮萍(Spirodelapolyrhiza)和歐芹(Petroselinumcrispum),合成UDP-Api的研究早已存在[9-11]。UDP-木糖和UDP-芹菜糖是構(gòu)成植物細胞壁初生壁和次生壁多糖的主要組分,同時還參與了植物果膠聚糖的組成及相關(guān)糖蛋白中糖鏈的構(gòu)成。因此,用于合成UDP-木糖和UDP-芹菜糖的糖苷合成轉(zhuǎn)化酶的結(jié)構(gòu)和功能備受關(guān)注。植物體內(nèi)可用于同時合成UDP-木糖和UDP-芹菜糖的作用酶為UDP-木糖合成酶(UDP-D-Apiose/ UDP-D-Xylose synthase,UAXS),其能夠催化UDP-葡萄糖醛酸形成UDP-木糖和UDP-芹菜糖2種糖基供體。

        植物體內(nèi)第1個被發(fā)現(xiàn)和鑒定的UDP-木糖合成酶(UDP-D-Xylose synthase,UXS)為擬南芥(Arabidopsisthaliana)的AtUXS1[12],隨后于2003年在擬南芥中發(fā)現(xiàn)既能合成UDP-木糖,也能合成UDP-芹菜糖的雙功能酶AtAXS1[13]。其中,UXS在NAD+作為輔酶參與下通過不可逆的脫羧反應將UDP-葡萄醛酸(UDP-D-GlcA)轉(zhuǎn)化成為UDP-Xyl[13]。采用病毒誘導基因沉默的方法對煙草(Nicotianabenthamiana)NbAXS1基因研究表明,NbAXS1蛋白酶定位于細胞質(zhì)中,當NbAXS1基因沉默之后,植株生長停滯,同時由于細胞壁中RG-Ⅱ缺乏致使煙草細胞壁結(jié)構(gòu)異常[14]。UAXS還能夠調(diào)節(jié)植物體內(nèi)UDP- Xyl和UDP-Api的合成,通常情況下植物細胞壁中木糖的含量遠高于芹菜糖。對虎眼萬年青(Ornithogalumcaudatum)的UXS與UAXS家族基因的克隆與功能分析發(fā)現(xiàn),UXS與UAXS雖具有相似催化功能,但是兩者的活性條件有所不同,金屬離子的濃度與種類影響著UDP-木糖和UDP-芹菜糖最終的合成比例[15]。

        植物木糖合成酶基因家族是催化植物UDP-糖基供體相互轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶,對其結(jié)構(gòu)和功能的研究不僅能夠為植物天然產(chǎn)物糖基化研究提供指導,而且有助于分析植物細胞壁的形成,各成分功能和人工改造細胞壁構(gòu)造。目前,對植物的木糖合成酶基因家族的研究除了模式植物擬南芥[12-13,16]和水稻(Oryzasativa)[17-18]外,對一些經(jīng)濟作物和藥用植物如大麥(Hordeumvulgare)[19]、馬鈴薯(Solanumtuberosum)[20]、虎眼萬年青[15,21]等的木糖合成酶基因參與糖類代謝和糖基化產(chǎn)物合成的研究也較為深入。對木本植物木糖合成酶基因的研究僅見毛白楊(Populustomentosa)[22]、桃(Prunuspersica)[23]等,但對杉科植物的UXS與UAXS家族成員并沒有報道。杉木(Cunninghamialanceolata)是我國南方林區(qū)主要的人工造林樹種,具有速生、豐產(chǎn)、材質(zhì)優(yōu)良的特點[24]。同時,杉木的根、節(jié)、皮中的一些天然小分子糖基產(chǎn)物還具有重要的藥用價值[25-27]。因此,對杉木木糖合成酶基因UXS/UAXS的克隆和表達研究,不僅有助于認識細胞壁初生壁和次生壁多糖的主要組分UDP-木糖和UDP-芹菜糖的合成和轉(zhuǎn)化過程,也有助于了解杉木核苷糖基供體的合成和代謝途徑,為杉木木材形成和代謝機制研究提供參考。本試驗從杉木轉(zhuǎn)錄組中獲取了木糖合成酶基因的中間片段,經(jīng)過RACE基因全長克隆與qPCR表達分析,獲得了杉木ClUAXS2基因的全長、結(jié)構(gòu)和組織表達情況,研究結(jié)果為認識杉木ClUAXS2基因合成和轉(zhuǎn)化UDP-木糖和UDP-芹菜糖的過程和途徑提供了參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        杉木4號、25號、32號無性系1年生幼苗均采集于國家林業(yè)局杉木工程技術(shù)研究中心。采用水培法培養(yǎng)杉木幼苗1周后,采集幼苗根、莖和葉進行基因克隆和組織特異表達試驗。采用RNAprep Pure Plant 植物總RNA提取試劑盒(北京天根生化科技公司)提取試驗材料的總RNA,并采用Fermentas公司RT-PCR試劑盒合成cDNA第1條鏈,用于后續(xù)的基因克隆和基因表達驗證試驗。

        1.2 杉木ClUAXS2基因全長的克隆

        從前期獲得的杉木莖轉(zhuǎn)錄組SRX2586188中篩選獲得高表達豐度的Unigene 200084_g1的cDNA片段,在NR數(shù)據(jù)庫中注釋結(jié)果為推定的UDP-木糖/UDP-芹菜糖合成酶2(UDP-D-Apiose/ UDP-D-Xylose synthase 2)。根據(jù)轉(zhuǎn)錄組中cDNA片段利用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計序列驗證引物A415F和A415R,對杉木莖cDNA進行PCR擴增(表1)。擴增產(chǎn)物經(jīng)膠回收試劑盒(OMEGA)回收純化后,與pMD18T載體進行連接轉(zhuǎn)化得到陽性克隆并測序,獲得目的基因核心片段。

        目的基因的5′端與3′端序列克隆獲取方式參考文獻[28-29]。利用目的基因核心片段,采用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計3條特異性5′RACE引物和2條特異性3′RACE引物(表2)。使用SUPERSCRIPT II RT 酶和引物5′RACE-1 合成目的基因第一鏈cDNA,純化經(jīng)RNAase處理過的cDNA后,使用TdT酶和dCTP對純化后的cDNA進行末端加上dC尾。使用引物5′RACE-2和橋連鉚釘引物AAP對已經(jīng)加dC尾的純化cDNA進行第1輪PCR擴增,然后再使用引物5′RACE-3和橋連通用擴增引物AUAP進行巢式PCR第2輪擴增,對擴增后的PCR產(chǎn)物進行測序后獲得目的基因的5′端序列。使用試劑盒中的逆轉(zhuǎn)錄酶和引物3′CDS primer A對杉木總RNA進行逆轉(zhuǎn)錄合成模板cDNA,使用特異性引物3′RACE-1和 UPM進行3′端的第1輪PCR擴增。對擴增產(chǎn)物進行稀釋50倍處理,并使用引物3′RACE-2和 UPM對稀釋后的擴增產(chǎn)物進行第2輪PCR擴增,收集第2輪擴增產(chǎn)物進行測序,獲得目的基因的3′端序列。

        根據(jù)獲得的目的基因核心片段、5′RACE片段和3′RACE片段的序列信息,將3段序列通過軟件Vector NTI 10.3.0拼接后,獲得Unigene 200084_g1的全長cDNA 序列。引物合成與陽性結(jié)構(gòu)測序均由生工生物工程(上海)股份有限公司進行。

        表1 PCR反應程序Table 1 PCR reaction program

        表2 全長克隆引物序列Table 2 Full length cloned primer sequence

        1.3 ClUAXS2基因生物信息學分析

        采用NCBI提供的ORF finder程序分析基因的開放閱讀框ORF;采用DNAMAN軟件進行序列分析和編碼氨基酸翻譯;使用ProtParam(http://web.expasy.org/protparam/)分析蛋白的理化性質(zhì)與氨基酸組成;使用ProtScale(http://web.expasy.org/protscale/)預測蛋白疏水性;通過SignalP4.1(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)預測編碼蛋白信號肽、采用NetPhos2.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/NetPhos-2.0/)預測分析蛋白磷酸化位點、使用TMHMM(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM/)對蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)區(qū)域進行預測分析;利用PredictProtein(https://ppopen.informatik.tu-muenchen.de/)預測蛋白的二級結(jié)構(gòu),使用SWISS-MODEL(https://www.swissmodel.expasy.org/)建模預測蛋白的三級結(jié)構(gòu)。通過NCBI的BLAST工具(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)進行氨基酸同源性分析;利用ClustalX2.0軟件進行氨基酸的多序列比對,使用MEGA5.0軟件中的鄰位相連法(Neighbor-joining)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹[30-32]。

        1.4 ClUAXS2基因表達分析

        使用Promega公司的qPCR Master Mix試劑盒,在StepOnePlus Real-Time PCR System儀器上進行熒光定量PCR,分析目的基因在杉木4號、25號、32號家系根、莖、葉中的表達情況,并設(shè)置3次生物學重復。根據(jù)目的基因的非保守區(qū)設(shè)計熒光定量引物為ClUAXS2-F:5′-TCCTCTGGTGGCAA- TTCTGT-3′和ClUAXS2-R:5′-GGAGCCCTGATGATGATCGA-3′。選擇β-Actin基因為內(nèi)參基因,其引物為β-Actin-F:5′-TACATTGCCGGTGTATTGAACGTC-3′和β-Actin-R:5′-AGTTGCTCCAGAAGAACATCC-3′。PCR反應程序為: 95℃預變性3 min; 95℃變性20 s, 60℃退火30 s, 72℃延伸30 s,共45個循環(huán);95℃ 30 s,60℃ 30 s,逐漸升溫到95℃,速度為0.11℃·s-1;采用Q=E-△△CT法來計算目的基因的相對表達水平,E為使用默認值2[28-29]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 ClUAXS2基因全長的克隆

        選取32號杉木莖的cDNA為模板,根據(jù)Unigenes c200084_g1基因核心序列設(shè)計特異引物進行PCR反應來驗證目的基因序列, PCR產(chǎn)物回收測序獲得了長度為1 161 bp的目的基因保守cDNA序列(圖1a)。根據(jù)目的基因保守cDNA序列,進行目的基因5′RACE和3′RACE擴增測序,獲得223 bp的5′端片段(圖1b),以及475 bp的3′端片段(圖1c);將目的基因的中間序列、5′端片段和3′端片段通過軟件拼接后,獲得1條完整長度為1 634 bp的cDNA序列。通過NCBI的blastx方法比對相似序列,發(fā)現(xiàn)杉木c200084_g1基因所編碼的蛋白與其他植被UDP-木糖基因的編碼蛋白UDP-D-Apiose/ UDP-D-Xylose synthase 2(UAXS2)的相似性均>80%,因此將目的基因命名為杉木木糖合成酶基因ClUAXS2。

        2.2 ClUAXS2基因生物信息學分析

        2.2.1ClUAXS2基因序列分析 利用ProtParam在線分析杉木ClUAXS2基因編碼蛋白的理化性質(zhì),結(jié)果表明ClUAXS2基因總長度1 643 bp,包含1 158 bp的開放閱讀框,編碼1個含386個氨基酸的蛋白質(zhì),其中49個為酸性氨基酸,39個為堿性荷氨基酸,其余中性氨基酸,且異亮氨酸(8.8%)和亮氨酸(8.5%)含量最多。ClUAXS2基因編碼蛋白理論分子量為43.50 ku,等電位點為5.60(表明酸性氨基酸多于堿性氨基酸);分子式組成為C1936H3026N524O578S19,不穩(wěn)定系數(shù)為47.84,屬于不穩(wěn)定蛋白;脂肪系數(shù)為85.91,評價表明總平均親水性為-0.318。使用ProtScale軟件中的Hphob./Kyte&Doolittle方法分析預測ClUAXS2基因編碼蛋白的親/疏水性。結(jié)果顯示,ClUAXS2基因的編碼蛋白中親水區(qū)域多于疏水區(qū)域;同時,第16位氨基酸處為疏水區(qū)最大值2.222,親水區(qū)最小值為第333位氨基酸的-2.767,因此判斷該編碼蛋白為親水蛋白(圖2)。

        圖1 杉木ClUAXS2基因瓊脂糖凝膠電泳圖(a:保守cDNA;b:5′RACE;c:3′RACE)Fig.1 Cunninghamia lanceolata ClUAXS2 gene′s agarose gel electrophoresis (a:conserved sequence cDNA;b:5′RACE;c:3′RACE)

        2.2.2ClUAXS2基因編碼蛋白信號肽與跨膜結(jié)構(gòu)分析 在線軟件SignalP4.1通過分析ClUAXS2基因編碼的氨基酸序列中各個氨基酸的信號肽分值,預測分析該氨基酸序列是否存在信號肽,結(jié)果顯示,主要有原始剪切點分值(Cscore)、綜合剪切點分值(Yscore)以及信號肽值(Sscore),其中當最大Y值>闕值0.45時,判定該編碼蛋白存在信號肽。結(jié)果表明第1~10位氨基酸的平均Sscore為0.156,第11位氨基酸Y值最大,為0.133,均<闕值0.45;且1~10位氨基酸平均信號肽和最大剪接位點分值的平均為0.145,同樣<闕值0.45,因而推測ClUAXS2基因編碼蛋白不具有信號肽,不是分泌型蛋白(圖3)。ClUAXS2基因具有明顯的UAXS基因家族共同的保守結(jié)構(gòu)域和保守的氨基酸位點,如“GxxGxxG”NAD+結(jié)合區(qū),“YxxxK”保守區(qū)、絲氨酸、蘇氨酸位點等。使用在線軟件NetPhos2.0預測分析ClUAXS2基因編碼蛋白的氨基酸位點(圖4)。結(jié)果表明,ClUAXS2基因編碼蛋白具有9個絲氨酸(Ser)磷酸修飾位點,4個蘇氨酸(Thr)磷酸修飾位點以及3個酪氨酸(Tyr)磷酸修飾位點。TMHMM Server在線軟件預測ClUAXS2基因編碼蛋白跨膜結(jié)構(gòu)表明,該編碼蛋白僅具有1個疑似跨膜區(qū)域,位于第11~31位氨基酸殘基范圍內(nèi)(圖5)。

        圖2 ClUAXS2基因親/疏水性曲線Fig.2 Hydrophilic / hydrophobic curves of ClUAXS2 gene

        圖3 ClUAXS2基因信號肽分析與預測Fig.3 Analysis and prediction of signal peptide of ClUAXS2 gene

        2.2.3ClUAXS2基因蛋白結(jié)構(gòu)預測分析 使用PredictProtein工具預測ClUAXS2基因編碼蛋白的二級結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示該編碼主要結(jié)構(gòu)為無規(guī)則卷曲Loop環(huán),占該蛋白二級結(jié)構(gòu)總體的50.26%,其次為34.97%的α-螺旋,以及14.77%的β-折疊。通過在線軟件SWISS-MODEL預測ClUAXS2基因編碼蛋白的三級結(jié)構(gòu)(圖6),發(fā)現(xiàn)構(gòu)成該蛋白質(zhì)的主要三級骨架是α-螺旋和Loop環(huán)。且ClUAXS2基因編碼蛋白總共有8個可能的二硫鍵形成位點,亞細胞定位預測顯示位于細胞質(zhì)中。二級結(jié)構(gòu)預測中,還顯示ClUAXS2基因編碼蛋白具有4個功能蛋白位點,分別為7個磷酸化位點,5個酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位點,2個酪氨酸激酶磷酸化位點和5個N?;稽c。

        圖4 ClUAXS2基因磷酸化位點分析與預測Fig.4 Analysis and prediction of phosphorylation sites of ClUAXS2 gene

        圖5 ClUAXS2基因跨膜區(qū)域預測Fig.5 Transmembrane domain prediction of ClUAXS2 gene

        圖6 ClUAXS2基因編碼蛋白三級結(jié)構(gòu)圖Fig.6 Three level structure map of coding protein of ClUAXS2 gene

        2.2.4ClUAXS2基因蛋白序列同源性分析 通過NCBI中的BLASTP工具對ClUAXS2基因蛋白序列進行檢索與比對,結(jié)果顯示其屬于UAXS基因家族。使用軟件ClustalX2.0和MEGA5.0對ClUAXS2基因以及與其同源性較高的其他物種UAXS進行氨基酸多序列比對,并構(gòu)建系統(tǒng)進化樹(圖7)。結(jié)果表明,ClUAXS2基因編碼氨基酸與其他物種相似性均在80%以上,其中與無油樟(Amborellatrichopoda)和可可樹(Theobromacacao)的相似度達到85%、86%,與擬南芥、葡萄(Vitisvinifera)、毛果楊(P.trichocarpa)的相似度均為84%。對比杉木與其他物種的木糖合成酶基因發(fā)現(xiàn),其中有16個長度超過5個氨基酸序列且序列完全一致的(深色陰影部分),最長為177~194共18個氨基酸(圖8)。

        注:GenBank登錄號:琴葉擬南芥XP_020883807.1;擬南芥NP_563807.1;油菜XP_013657587.1;毛果楊XP_006384681.1;木薯XP_021611295.1;橡膠樹XP_021640429.1;芝麻XP_011088822.1;菠菜XP_021843735.1;番茄NP_001296729.1;馬鈴薯NP_001275341.1;可可樹EOY33604.1;甜櫻桃XP_021812132.1;桃XP_007205322.1;木豆XP_020230997.1;蔓花生XP_015935869.1;葡萄AEP17006.1;菠蘿XP_020110718.1;浮萍AOG75416.1;無油樟XP_006851788.1。

        圖7ClUAXS2基因系統(tǒng)發(fā)育進化樹
        Fig.7 Phylogenetic tree ofClUAXS2 gene

        2.3 ClUAXS2基因組織特異表達分析

        采用實時熒光定量PCR檢測ClUAXS2基因在杉木4號、25號、32號無性系各個組織的表達情況,檢測顯示杉木ClUAXS2基因在其根、莖與葉中均有表達,其中ClUAXS2基因在莖中的相對表達量最高(圖9)。ClUAXS2基因在4號和32號杉木葉中的相對表達量要高于在根中的相對表達量;在25號杉木根中的相對表達量要高于在葉中的相對表達量。ClUAXS2基因在杉木4號、25號、32號無性系莖中的相對表達量不存在顯著差異(P>0.05)。ClUAXS2基因在杉木25號無性系根中的相對表達量與在杉木32號、4號無性系根中的相對表達量存在顯著差異(P<0.05);ClUAXS2基因在杉木32號無性系葉中的相對表達量與在杉木25號、4號無性系葉中的相對表達量存在顯著差異(P<0.05),這可能與杉木無性系間木糖、芹菜塘合成相關(guān)的代謝活性不同有關(guān)。

        3 結(jié)論與討論

        UAXS是植物體內(nèi)可同時催化UDP-葡萄醛酸合成UDP-木糖和UDP-芹菜糖的雙功能酶,其結(jié)構(gòu)和功能的完整性對植物體內(nèi)木糖、芹菜糖的合成、分配和平衡都是非常重要的。以UDP-葡萄醛酸(UDP-D-GlcA)為底物,加之輔酶NAD+,UAXS可以將UDP-葡萄醛酸轉(zhuǎn)化成為UDP-木糖;同時,在UAXS作用下,通過脫羧反應與碳骨架重新排列,底物UDP-葡萄醛酸轉(zhuǎn)化為UDP-木糖的反應中同時有UDP-芹菜糖產(chǎn)生。植物體內(nèi)木糖的含量往往遠超過芹菜糖,如樺木(Betula)中木糖的含量占全部核苷糖總量的30% 以上,而在一些松類植物上的含量卻<9% ;UDP-芹菜糖則是僅在高等植物細胞壁中存在的罕見支鏈五碳糖。本試驗利用全長克隆方法和PCR技術(shù),從杉木中克隆獲得了1個編碼杉木木糖合成酶蛋白的基因ClUAXS2,包含1 643 bp全長cDNA序列,其中包括1 158 bp的開放閱讀框。杉木ClUAXS2基因編碼的木糖合成酶蛋白分子量為43.5 ku,與已報道的虎眼萬年青的OcUAXS1/2的44.1、43.9 ku相似,不同于早前擬南芥中的AtAXS1/2。ClUAXS2基因編碼的蛋白沒有跨膜區(qū),無信號肽且存在于細胞質(zhì)中,均與AtAXS1/2、OcUAXS1/2相同,且同樣具有“GxxGxxG”NAD+結(jié)合區(qū),“YxxxK”保守區(qū),是植物細胞壁合成途徑中的重要糖苷蛋白。qPCR結(jié)果表明,ClUAXS2基因在杉木根、莖與葉中均有表達,在杉木莖中的相對表達量在各個組織中最高。ClUAXS2基因在不同無性系莖中的相對表達量不存在顯著差異,而在根與葉中的相對表達量存在一定的差異,這可能與杉木無性系間木糖、芹菜塘合成相關(guān)的代謝活性不同有關(guān)。

        圖8 ClUAXS2基因編碼氨基酸序列Fig.8 Coded amino acid sequence of ClUAXS2 gene

        注:相同組織部位比較中,不同字母表示存在顯著差異(P<0.05),相同字母表示不存在顯著差異(P>0.05)。

        圖9ClUAXS2基因在不同杉木組織中的相對表達量
        Fig.9 Expression analysis ofClUAXS2 genes in different tissues ofC.lanceolata

        UAXS基因家族對于植物細胞壁結(jié)構(gòu)的正常合成和代謝具有重要意義,缺乏UAXS可以導致植物細胞與細胞壁結(jié)構(gòu)異?;蛩劳觥.W.Ahn[14]等曾利用病毒誘導使煙草中的木糖合酶基因NbAXS1沉默,發(fā)現(xiàn)該基因亞細胞定位于細胞質(zhì)中,同時由于NbAXS1基因的沉默煙草的生長有明顯的缺陷,大量細胞死亡[14]。因此,植物細胞UAXS基因功能的缺失會引起植物木糖代謝功能受阻,從而導致植物細胞壁結(jié)構(gòu)發(fā)育異常。同時,UDP-芹菜糖作為RG-Ⅱ與硼酸結(jié)合部位的附著點,缺失UAXS會導致植物缺少UDP-芹菜糖而減少與硼酸鹽交聯(lián),則會引起細胞壁增厚,生長受到抑制[14]。在虎眼萬年青中發(fā)現(xiàn)OcUAXS1/2基因是虎眼萬年青多糖代謝途徑中重要的一環(huán),對于植物體內(nèi)木糖和芹菜糖的代謝平衡至關(guān)重要,進而影響細胞壁合成和結(jié)構(gòu)的完整[15,21]。同時,UAXS編碼合成的UDP-木糖還可以作為重要的糖基供體,參與許多植物中生物活性物質(zhì)和藥用糖苷類物質(zhì)的合成。木薯(Manihotesculenta)的MeUAXS2可用于將合成淀粉的葡萄糖轉(zhuǎn)入合成其他代謝糖類[33],虎眼萬年青中的OcUAXS2參與虎眼萬年青抗癌多糖的合成[21]。本研究從杉木中克隆獲得了一個在杉木各組織中穩(wěn)定表達的UAXS基因家族成員ClUAXS2,研究結(jié)果對于認識和理解杉木UDP-木糖/芹菜糖的合成和代謝過程奠定了基礎(chǔ)。目前,對于杉木UXS和UAXS基因的家族成員、合成過程和代謝機制研究還尚未深入,其研究結(jié)果不僅有助于認識杉木細胞壁多糖的合成過程,也有助于發(fā)掘杉木功能性糖苷類物質(zhì)的代謝過程。

        參考文獻:

        [1] RODGERS M W,BOLWELL G P.Partial purification of golgi-bound arabinosyltransferase and two isoforms of xylosyltransferase from french bean (PhaseolusvulgarisL.)[J].Biochemical Journal,1992,288(3):817.

        [2] WHITE A R,XIN Y,PEZESHK V.Xyloglucan glucosyltransferase in Golgi membranes fromPisumsativum(pea)[J].Biochemical Journal,1993,294(1):231-238.

        [3] ZENG Y,BANNON G,THOMAS V H,etal.Purification and specificity of beta1,2-xylosyltransferase,an enzyme that contributes to the allergenicity of some plant proteins[J].Journal of Biological Chemistry,1997,272(50):31340-7.

        [4] STRASSER R,MUCHA J,MACH L,etal.Molecular cloning and functional expression of beta1,2-xylosyltransferase cDNA fromArabidopsisthaliana[J].Febs Letters,2000,472(1):105-8.

        [5] REITER W D.Biosynthesis and properties of the plant cell wall[J].Current Opinion in Plant Biology,2002,5(6):536-542.

        [6] SEIFERT G J.Nucleotide sugar interconversions and cell wall biosynthesis:how to bring the inside to the outside[J].Current Opinion in Plant Biology,2004,7(3):277-284.

        [7] ISHII T,MATSUNAGA T,PELLERIN P,etal.The plant cell wall polysaccharide rhamnogalacturonan II self-assembles into a covalently cross-linked dimer.[J].Journal of Biological Chemistry,1999,274(19):13098-13104.

        [8] O'NEILL M A,ISHII T,ALBERSHEIM P,etal.Rhamnogalacturonan II:structure and function of a borate cross-linked cell wall pectic polysaccharide[J].Annual Review of Plant Biology,2004,55(1):109.

        [9] STEVENSON T T,ALAN G.DARVILL,PETER ALBERSHEIM.Structural features of the plant cell-wall polysaccharide rhamnogalacturonan-II[J].Carbohydrate Research,1988,182(2):207-226.

        [10] GOLOVCHENKO V V,OVODOVA R G,SHASHKOV A S,etal.Structural studies of the pectic polysaccharide from duckweedLemnaminorL.[J].Phytochemistry,2002,60(1):89-97.

        [11] HAHLBROCK K,KNOBLOCH K H,KREUZALER F,etal.Coordinated induction and subsequent activity changes of two groups of metabolically interrelated enzymes[J].Eur.J.Biochem.,1976,61(1):199-206.

        [12] HARPER A D,BARPELED M.Biosynthesis of UDP-Xylose.cloning and characterization of a novelArabidopsisGene family,UXS,encoding soluble and putative membrane-bound UDP-Glucuronic acid decarboxylase isoforms[J].Plant Physiology,2002,130(4):2188-98.

        [13] M?LH?J M,VERMA R,REITER W D.The biosynthesis of the branched-chain sugar d-apiose in plants:functional cloning and characterization of a UDP-d-apiose/UDP-d-xylose synthase fromArabidopsis[J].Plant Journal,2003,35(6):693.

        [14] AHN J W,VERMA R,KIM M,etal.Depletion of UDP-D-apiose/UDP-D-xylose synthases results in rhamnogalacturonan-II deficiency,cell wall thickening,and cell death in higher plants.[J].Journal of Biological Chemistry,2006,281(19):13708.

        [15] 尹森.虎眼萬年青天然產(chǎn)物糖苷生物合成關(guān)鍵酶基因的克隆和功能研究[D].北京:北京協(xié)和醫(yī)學院,2016.

        [16] PATTATHIL S,HARPER A D,BAR-PELED M.Biosynthesis of UDP-xylose:characterization of membrane-boundAtUxs2[J].Planta,2005,221(4):538.

        [17] SUZUKI K,SUZUKI Y,KITAMURA S.Cloning and expression of a UDP‐glucuronic acid decarboxylase gene in rice[J].Journal of Experimental Botany,2003,54(389):1997.

        [18] SUZUKI K,WATANABE K,MASUMURA T,etal.Characterization of soluble and putative membrane-bound UDP-glucuronic acid decarboxylase (OsUXS) isoforms in rice[J].Archives of Biochemistry & Biophysics,2004,431(2):169-77.

        [19] ZHANG Q,F(xiàn)INCHER G B.Characterization and expression patterns of UDP-D-glucuronate decarboxylase genes in barley[J].Plant Physiology,2005,138(1):131-41.

        [20] GUYETT P,GLUSHKA J,GU X,etal.Real-time NMR monitoring of intermediates and labile products of the bifunctional enzyme UDP-apiose/UDP-xylose synthase[J].Carbohydrate Research,2009,344(9):1072-8.

        [21] YIN S,KONG J Q.Transcriptome-guided gene isolation and functional characterization of UDP-xylose synthase and UDP-D-apiose/UDP-D-xylose synthase families fromOrnithogalumcaudatumAit[J].Plant Cell Reports,2016,35(11):1-19.

        [22] DU Q,PAN W,TIAN J,etal.The UDP-glucuronate decarboxylase gene family inPopulus:structure,expression,and association genetics.[J].Plos One,2013,8(4):60880.

        [23] LI Z,GAO L,WANG Y T,etal.Carbohydrate metabolism changes inPrunuspersicagummosis infected withLasiodiplodiatheobromae[J].Phytopathology,2014,104(5):445.

        [24] 俞新妥.中國杉木研究進展 (2000-2005) I.杉木生理生態(tài)研究綜述[J].福建林學院學報,2006,26(2):177-185.

        YU X T.Progress in research on Chinese fir (2000-2005) I.Chinese fir physiological and ecological research review[J].Journal of Fujian Forestry College,2006,26(2):177-185.(in Chinese)

        [25] 郭婷,董莉,魏秀麗,等.杉木的萜類化學成分研究[J].中國藥學雜志,2016,51(15):1278-1281.

        GUO T,DONG L,WEI X L,etal.Terpene constituents fromCunninghamialanceolate[J].Chin.Pharm.J.,2016,51(15):1278-1281.(in Chinese)

        [26] 劉娟,張曼,劉品,等.杉木化學成分及藥理作用研究進展[J].遼寧中醫(yī)藥大學學報,2010(9):8-9.

        LIU J,ZHANG M,LIU P,etal.Research on chemical constituents and pharmacological activity ofCunninghamialanceolata.[J].Journal of Liaoning University of TCM,2010(9):8-9.(in Chinese)

        [27] 張磊,葉志瑋,趙晨曦,等.沙柳SpsLAZY1a和SpsLAZY1b基因克隆及生物信息學分析[J].西北林學院學報,2017,32(1):98-105.

        ZHANG L,YE Z W,ZHAO C X,etal.Cloning and bioinformatics analysis ofSpsLAZY1aandSpsLAZY1bGenes inSalixpsammophila[J].Journal of Northwest Forestry University,2017,32(1):98-105.(in Chinese)

        [28] 蘇爍爍,李明,吳鵬飛,等.杉木磷轉(zhuǎn)運蛋白基因ClPht1;1的克隆及表達分析[J].林業(yè)科學,2017,53(5):33-42.

        SU S S,LI M,WU P F,etal.Cloning and expression analysis of phosphate transporter gene ClPht1;1 inCunninghamialanceolata[J].Science Silvae Sincae,2017,53(5):33-42.(in Chinese)

        [29] 蘇爍爍.基于轉(zhuǎn)錄組測序的杉木磷轉(zhuǎn)運相關(guān)基因的鑒定及表達分析[D].福州:福建農(nóng)林大學,2017.

        [30] 鄭程莉,蔡永華,朱吉彬,等.林麝生長激素基因的克隆與生物信息學分析[J].西北林學院學報,2016,31(6):214-219.

        ZHENG C L,CAI Y H,ZHU J B,etal.Bioinformatics analysis ofMoschusberezovskiiGH gene[J].Journal of Northwest Forestry University,2016,31(6):214-219.(in Chinese)

        [31] 虎娟,張虹,蔣清安,等.黑果枸杞花青素生物合成關(guān)鍵基因的生物信息學分析與克隆[J].西北林學院學報,2017,32(6):1-11.

        HU J,ZHANG H,JIANG Q A,etal.Bioinformatics analysis and cloning of the key genes associated with anthocyanin biosynthesis fromLyciumruthenicum[J].Journal of Northwest Forestry University,2017,32(6):1-11.(in Chinese)

        [32] 游韓莉,袁義杭,李長江,等.青杄MYB轉(zhuǎn)錄因子基因PwMYB20的克隆及表達分析[J].林業(yè)科學,2017,53(5):23-32.

        YOU H L,YUAN Y H,LI C J,etal.Cloning and expression analysis of MYB homologous genePwMYB20 fromPiceawilsonii[J].Science Silvae Sincae,2017,53(5):23-32.(in Chinese)

        [33] 尹奇.木薯塊根淀粉代謝相關(guān)基因克隆和表達分析[D].???海南大學,2013.

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