家稗丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)基因的克隆及序列分析

作物学报 ›› 2007, Vol. 33 ›› Issue (06): 927-930.

家稗丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)基因的克隆及序列分析

王金明^1,2;丁在松¹;张桂芳³;赵明^1,*

1 中国农业科学院作物科学研究所，北京100081；2 山西农业大学农学院，山西太谷030801；3 北京师范大学生命科学学院，北京100875

收稿日期:2006-08-11 修回日期:1900-01-01 出版日期:2007-06-12 网络出版日期:2007-06-12
通讯作者: 赵明

Cloning and Sequence Analysis of pdk Gene in [Echinochloa crusgalli var. frumentacea (Roxb.) W. F. Wight]

WANG Jin-Ming¹²,DING Zai-Song¹,ZHANG Gui-Fang³,ZHAO Ming^1*

1 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081; 2 College of Agronomy, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi, China; 3 College of Life Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China

Received:2006-08-11 Revised:1900-01-01 Published:2007-06-12 Published online:2007-06-12
Contact: ZHAO Ming

摘要/Abstract

摘要：

为揭示C4植物家稗[Echinochloa crusgalli var frumentacea(Roxb.)W.F.Wight] PPDK结构和功能特点，探索改善作物高光效途径，采用RT-PCR技术，克隆了家稗[Echinochloa crusgalli var frumentacea (Roxb.) W. F. Wight]丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）基因的cDNA全长。核苷酸序列分析表明, 该片段全长3 085 bp, 包含一个2 844 bp的ORF，编码948个氨基酸(GenBank登录号：AY 792619)。编码区核苷酸序列与高粱（Sorghum bicolor）、甘蔗（Saccharum officinarum）、玉米（Zea mays）等C₄型pdk基因同源率分别为85.1%、84.0%和82.0%；与水稻[Oryza sativa (japonica cultivar-group)] pdk基因同源性也高达82.6%。氨基酸序列进化树分析表明其与玉米、水稻等禾本科植物最为接近；半定量RT-PCR研究表明，pdk基因仅在绿色叶片中表达。

关键词: 家稗, 丙酮酸磷酸两激酶, 基因克隆, 序列分析

Abstract:

Pyruvate orthophosphate dikinase（PPDK）plays an important role in C₄ photosynthesis. In order to elucidate structural and functional characters of PPDK from [Echinochloa crusgalli var. frumentacea (Roxb.) W. F. Wight], and search a new approach to improve crop photosynthesis, a full-length cDNA for PPDK was isolated from [E. crusgalli var. frumentacea (Roxb.) W. F. Wight] by RT-PCR method. Sequencing analysis showed that the sequence length was 3 085 bp, including one ORF with 2 844 bp which coded a peotide of 948 amino acids. After alignment on ClustalW program, the identities of the cloned fragment with PPDK genes from C₄plants Sorghum bicolor, Saccharum officinarum and Zea mays were about 85.1%, 84.0%, and 82.0% respectively; and that from C₃ plant [Oryza sativa (japonica cultivar-group)] was about 82.6%. The sequence has been submitted to the GenBank database, the accession number is AY792619. Alignment and phylogenetic analysis of the amino acid sequence deduced from the fragment and the PPDK sequences of other plants retrieved from GenBank were carried out by DNAstar program showing the sequence was close to Oryza sativa and Zea mays. Semi-quantitative RT-PCR analysis showed that PPDK was expressed exclusively in leaves.

Key words: Echinochloa crusgalli var. frumentacea (Roxb.) W. F. Wight, Pyruvate orthophosphate dikinase, Gene cloning, Sequence analysis

王金明;丁在松;张桂芳;赵明. 家稗丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)基因的克隆及序列分析[J]. 作物学报, 2007, 33(06): 927-930.

WANG Jin-Ming;DING Zai-Song;ZHANG Gui-Fang;ZHAO Ming. Cloning and Sequence Analysis of pdk Gene in [Echinochloa crusgalli var. frumentacea (Roxb.) W. F. Wight][J]. Acta Agron Sin, 2007, 33(06): 927-930.

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