《植物生理学报》 2019, 55(11): 1625-1637

小黑杨PnCCH10基因的克隆、功能初步鉴定及遗传转化

黄佳欢¹, 刘关君², 陈瑾元¹, 张双¹, 王琪², 许志茹^1,2,*

1东北林业大学生命科学学院,哈尔滨150040 2东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室, 哈尔滨150040

通信作者：许志茹；E-mail: xuzhiru2003@126.com

摘　要：

铜伴侣蛋白是细胞内结合并转运铜离子的低分子量蛋白质, 在维持细胞铜稳态过程中发挥重要作用。CCH具有羧基末端伸长区, 是植物细胞特有的铜伴侣蛋白。本研究通过RT-PCR方法克隆了小黑杨PnCCH10基因(登录号为MF977410)。序列分析表明, PnCCH10基因的开放阅读框为492 bp, 编码的亲水性蛋白质含有163个氨基酸残基, 分子量为18.7 kDa。 PnCCH10蛋白的氨基端含有保守的MXCXXC铜离子结合基序且能够形成βαββαβ二级结构; PnCCH10与毛果杨PtCCH10蛋白的氨基酸序列同源性为99%, 二者的进化关系最近。qRT-PCR鉴定结果显示, 应答缺铜和高浓度铜离子胁迫, PnCCH10在小黑杨不同组织中的表达模式发生变化。酵母功能互补试验结果表明, PnCCH10具有抗氧化和铜伴侣功能。遗传转化后获得了过量表达PnCCH10基因的小黑杨转基因株系, 且1、 2、 3、 5、 6、 7和13号转基因株系的叶片和根中PnCCH10基因的表达量显著高于野生型植株。

关键词：小黑杨; CCH; 基因克隆; 表达模式; 功能互补验证; 遗传转化

资助：黑龙江省自然科学基金(C2018009)和中央高校基本科研业务费专项基金E类项目(2572017EA05)。