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文檔簡介
1、水稻作為一種重要的經(jīng)濟作物,幾乎養(yǎng)育了世界一半的人口。最重要的是,水稻因其完整的基因組信息成為一種很好的研究模式植物。阿特拉津?qū)儆谌侯惓輨?,主要被應用在玉米、甘蔗、高粱、水稻等大田中去除雜草。甲基轉(zhuǎn)移酶(MTs)作為一種代謝酶,在應對各種生物及非生物的脅迫時有著重要的作用。MTs可以將S-腺苷甲硫氨酸(SAM)供體的甲基基團催化轉(zhuǎn)移到其底物的一些基團上,為此,被甲基化的分子活性發(fā)生改變,最后導致植物體內(nèi)生長發(fā)育和應對環(huán)境脅迫反應發(fā)生
2、了改變。
在本研究中,對阿特拉津(atrazine,ATR)處理下的水稻高通量測序結(jié)果中,篩選了166個甲基轉(zhuǎn)移酶基因。經(jīng)基因芯片驗證后篩選出了45個基因。利用生物信息學對45個甲基轉(zhuǎn)移酶基因進行了進化樹、染色體定位、啟動子順式作用元件預測及結(jié)構(gòu)域的分析。另隨機選取了15個甲基轉(zhuǎn)移酶基因,利用實時熒光定量PCR驗證其表達水平,結(jié)果表明其調(diào)控趨勢與數(shù)字表達譜一致。利用高效液相色譜分析了阿特拉津?qū)λ局蠴-MT酶活力的影響,在0.
3、4 mg L-1阿特拉津濃度下,水稻地上部分及地下部分中O-MT酶活力均顯示誘導。
為了研究O-MT降解阿特拉津的功能,我們成功地將兩個水稻O-MT基因(LOC_Os04g09604和LOC_Os11g15040)轉(zhuǎn)入到了畢赤酵母(Pichia pastoris X-33)中,并進行表達。分析發(fā)現(xiàn),與對照空載比較,兩個轉(zhuǎn)化子積累了少量的ATR,兩個轉(zhuǎn)入目的基因(LOC_Os04g09604和LOC_Os11g15040)重組酵
4、母菌株對ATR的降解率比空白載體重組酵母菌株分別高出1.7和2.3倍。
利用UPLC/MS/MS,分析了水稻幼苗和重組酵母菌株中ATR的代謝產(chǎn)物。在水稻中檢測出7個ATR的代謝產(chǎn)物,分別是異丙基羥基阿特拉津(HIA)、乙基羥基阿特拉津(HEA)、阿特拉通(Atrton)、N-脫甲基阿特拉津(DMA)、羥基阿特拉津(HA)、N-脫乙基阿特拉津(DEA)和N-脫異丙基阿特拉津(DIA)。在重組酵母菌株中檢測出了阿特拉通(Atrto
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