农业生物技术学报

作者：李和平, 林江波, 黄惠明, 邹晖, 戴艺民

单位：福建省农业科学院 亚热带农业研究所,漳州 363005

关键词：金线莲,磷酸甘露糖变位酶(PMM),基因克隆,亚细胞定位,表达调控,

基金：福建省省属公益类科研院所基本科研专项(2020R1030003; 2021R1030001); 福建省农业科学院南药植物科技创新团队(CXTD2021001-2)

金线莲多糖是金线莲(Anoectochilus roxburghii)的主要药效成分之一。为了深入了解金线莲多糖的生物合成途径,本研究对该途径中的磷酸甘露糖变位酶(phosphomannomutase, PMM)基因进行克隆和原核表达,并进行理化性质、结构特点、亚细胞定位和基因表达调控分析。结果显示,ArPMM基因ORF区序列长759 bp,共编码252个氨基酸,原核表达的融合蛋白分子量为30.75 kD。生物信息学预测该蛋白属于卤酸脱卤酶(haloacid dehalogenase, HAD)超家族成员,是一种稳定的、不具有信号肽和跨膜结构的亲水蛋白。PMM蛋白在前人研究中均定位于细胞质,而本研究通过植物瞬时表达的亚细胞定位分析发现,ArPMM蛋白定位于细胞核。系统进化树分析发现,ArPMM蛋白与铁皮石斛(Dendrobium officinale)、霍山石斛(D. huoshanense)、蝴蝶兰(Phalaenopsis equestris)等兰科植物亲缘关系较近。基因表达分析发现,ArPMM基因在金线莲不同组织中均有表达,在花中的相对表达量最高,茎中最低;ArPMM基因受盐胁迫影响上调表达,推测其可能催化甘露糖-1-磷酸向甘露糖-6-磷酸转化;同时,温度对该基因也有调控作用,高温和低温均抑制其表达,且对高温处理反应灵敏。本研究为深入开展PMM基因参与甘露糖代谢途径的相关研究提供基础资料。

来源：2023年第11期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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