2.东北林业大学盐碱地生物资源环境研究中心, 哈尔滨, 150040
3.海南省农作物分子育种重点实验室, 海南省热带农业资源开发利用研究所, 三亚, 572025
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豆科基因组学与遗传学, 2011 年, 第 2卷, 第 5 篇 doi: 10.5376/lgg.cn.2011.02.0005
收稿日期: 2011年04月28日 接受日期: 2011年06月09日 发表日期: 2011年06月28日
Zeng et al., 2011, Cloning and Expression of an Alcohol Dehydrogenase from Lotus japonicus and Characterization of LjADH1, Legume Genomics and Genetics (online), Vol.2 No.2 pp.6-13 (doi: 10.5376/lgg.2011.02.0002)
乙醇脱氢酶(Alcohol Dehydrogenase ADH)是一种广泛分布在生物体中的酶,通常以NAD+和NADP+为辅酶。乙醇脱氢酶在植物的生长、发育和抗逆性中都发挥着重要的作用。本研究用原产于日本宫古岛的二倍体百脉根(Lotus japonicus) MG20为材料,借助ADH基因的保守性在百脉根cDNA中克隆同源基因,并对基因进行表达与酶特性分析。该基因全长为1 143 bp,编码了380个氨基酸。同源比对结果表明,该序列编码蛋白的氨基酸序列和ADH类蛋白具有较高同源性,推测属于锌结合乙醇脱氢酶家族蛋白,我们将其命名为LjADH1。将该基因连结到原核表达载体pQE30和真核表达载体pYES2,构建成pQE30-LjADH1和pYES2-LjADH1,并且分别转入大肠杆菌M15和酵母INVScl中。通过对诱导条件的优化,在大肠杆菌中表达了具有乙醇脱氢酶活性的His融合重组蛋白,表达量为1.12 mg/mL,酶活性48.2 U/mg。通过在原核和真核的抗逆性研究,我们发现该LjADH1基因的过量表达提高了原核重组菌株对过H2O2的抗性。在CuCl2, CdCl2及H2O2的胁迫下,pYES2-LjADH1重组酵母长势明显好于pYES2酵母菌,而对NiCl2胁迫反应不明显。我们的研究初步说明LjADH1在是一个锌结合乙醇脱氢酶家族蛋白具有一定的抗非生物胁迫的能力。