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伴矿景天植物螯合肽合酶基因的克隆及功能分析 总被引:2,自引:0,他引:2
重金属超积累植物由于长期生长在高浓度的重金属环境中,使得经由植物螯合肽(phytochelatins, PCs)解毒途径来应对重金属毒害代价高昂。我们从Zn/Cd超积累植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)中克隆了植物螯合肽合酶(phytochelatin synthase, PCS)基因SepPCS。该基因在裂殖酵母和拟南芥中表达后都具有PCS活性,而且能够互补它们的PCs缺失突变体的Cd敏感表型。SepPCS在伴矿景天中的表达受到高浓度Cd处理的诱导。与其近亲非超积累生态型东南景天(S. alfredii)相比,虽然伴矿景天地上部PCs与Cd的摩尔比远低于东南景天,但是在高浓度Cd处理时PCs含量以及PCs与Cd的摩尔比急剧增加。我们推测在伴矿景天应对Cd毒害的过程中, PCs起到一定的作用,并且在高浓度Cd胁迫时地上部PCs依赖的解毒作用有所加强。 相似文献
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植物螯合肽合酶(pcs)受重金属离子激活,并以还原型谷胱甘肽为底物合成植物螯合肽(PCs),在植物和真菌的重金属解毒机制中起重要作用.拟南芥基因组中有两个编码PCS的基因AtPCS1和AtPCS2,但AtPCS1单基因功能缺失即可导致相应的突变体cad1—3对镉高度敏感,其体内也检测不到PCs;而体外表达分析表明,AtPCS2具有完全的PCs合酶活性,预示植物体内可能存在AtPCS2的负向调控机制.基于该推测,构建了CaMV35S启动子驱动的AtPCS2基因编码区与c—Myc抗原标签融合的过表达载体.结果表叽在cadl-3的MV35S/AtPCS2:cMyc的异位表达株系中,AtPCS2的mRNA和蛋白都保持较高的表达量.不仅如此,AtPCS2具有植物螯合肽合成能力,并完全互补了cad1-3突变体的镉敏感性状.AtPCS2和EYFP的融合蛋白在细胞质有明显表达,在细胞核也检测到一定信号.以上结果表明,AtPCS2在植物体内可能主要受转录水平调控,而且可能具有调节PCs合成以外的其他生化功能. 相似文献
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