蒺藜苜蓿叶绿素酸酯a加氧酶(MtCAO)基因的克隆与功能分析

摘要：

叶绿素含量直接影响植物光合效率,从而决定其生物量.叶绿素酸酯a加氧酶(CAO)催化叶绿素酸酯a转化成叶绿素酸酯b,是叶绿素合成的限速酶之一.本研究克隆了蒺藜苜蓿MtCAO,该基因编码531个氨基酸.进化分析表明,MtCAO与双子叶植物的CAO亲缘关系较近.高等植物CAO基因的结构保守,均含有9个外显子.MtCAO主要在绿色组织尤其是叶片中高丰度表达.瞬时表达拟南芥原生质体试验显示,MtCAO-GFP融合蛋白定位于叶绿体.表达模式分析表明,茉莉酸甲酯(MeJA,100 μmol·L-1)及黑暗处理抑制MtCAO的表达,而24 h内NaCl (100 mmol·L-1)及聚乙二醇(PEG,5％)处理先诱导后抑制其表达,且该基因受昼夜节律调控.这与对MtCAO启动子区顺式作用元件的预测结果一致.类似于超表达AtCAO的拟南芥,超表达MtCAO的拟南芥株系叶色正常,叶绿素含量及鲜重与野生型差异不显著,推测是由于MtCAO高度保守的A结构域中的降解子导致的.

关键词：蒺藜苜蓿、叶绿素酸酯a加氧酶、叶绿体定位、昼夜节律、转基因拟南芥

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资助基金：中国农业科学院科技创新工程项目;国家自然科学基金;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2020-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：171-181