干旱和盐胁迫诱导甜菜叶中的甜菜碱醛脱氢酶的积累

应用双向免疫扩散方法测定表明,甜菜叶片的甜菜碱醛脱氢酶能与菠菜的甜菜碱醛脱氢酶抗体发生交叉反应,渗透势－０．６５～－２．６ＭＰａ的甘露醇溶液或２００～３００ｍｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ溶液,诱导甜菜叶片甜菜碱醛脱氢酶积累明显增加。     

干旱和NaCl胁迫下梭梭幼苗中甜菜碱含量和甜菜碱醛脱氢酶活性的变化（简报）

梭梭幼苗的甜菜碱含量和甜菜碱醛脱氢酶（BADH）活性随外界NaCl浓度的增加和干旱胁迫时间的延长而增加。干旱和NaCl促进旱生植物梭梭体内甜菜碱积累与BADH活性有关。     

菠菜甜菜碱醛脱氢酶基因在烟草中的表达

质粒pLS9含有1．5kb的编码菠菜甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因。经限制酶切后克隆到植物表达载体的35S启动子和PolyA终止子之间。经农杆菌介导转化烟草,获得90多株抗卡那霉素再生植株。经PCR检测证明60％以上再生植株含有BADH基因。转基因植株经Western blot,BADH酶活性测定,BADH酶活性特异性染色法检查和耐盐性分析,证明菠菜BADH基因在烟草正常表达。在叶绿体和胞液中均有BADH酶存在。转基因植株能耐较高浓度盐。     

钾离子对盐诱导菠菜甜菜碱累积的影响

无钾条件下盐胁迫处理菠菜幼苗所诱导的甜菜碱积累量及甜菜碱醛脱氢酶（BADH）活性均比含钾条件下盐处理时低。无K 培养离体叶片可引起组织甜菜碱含量下降;用无K 培养或K 通道抑制剂TEA处理菠菜幼苗,BADH活性随处理时间延长出现下降。表明K 可能参与对甜菜碱合成积累及BADH酶活性的调节。     

甜菜碱醛脱氢酶在菠菜叶细胞中的定位

将菠菜叶片匀浆后．用差速离心和梯度率心分离叶绿体、过氧物酶体、微粒体等细胞器和１０００００×ｇ上清法部分。用酶活测定法测定各部分甜菜碱醛脱氢酶（ＢＡＤＨ）的活性;用免疫扩散法鉴定各组分的ＢＡＤＨ。除叶绿体外,过氧物酶体、微粒体．以及１０００００×ｇ上清液中也存在ＢＡＤＨ。     

盐生植物盐爪爪甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及在盐胁迫下的BADH基因的表达

根据已发表的几种藜科植物甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的同源保守区设计了一对引物,采用RT-PCR方法从盐生植物盐爪爪(Kalidium foliatum)中扩增出BADH基因的1个开放阅读框架,其核苷酸序列长1503bp,推测的氨基酸序列全长为500个氨基酸残基。核苷酸序列与藜科几种盐生植物如滨藜、碱蓬、菠菜、山菠菜和甜菜等的同源性为81%,与甜土植物水稻的同源性为69%。氨基酸序列与以上两类植物(盐生植物和甜土植物)的同源性比对为80%和71%,说明BADH基因在藜科盐生植物中是一种较高保守的基因。BADH基因编码的多肽在高等植物中行使重要的功能。用不同浓度的NaCl胁迫处理盐爪爪植株,BADHmRNA的表达水平比对照植株高,说明盐爪爪BADH基因的表达受盐诱导,间接说明甜菜碱醛脱氢酶催化合成的甜菜碱作为渗透调节的小分子物质,它的积累与盐胁迫存在紧密关联,本研究为进一步从生理和分子水平阐明盐爪爪的耐盐机制提供一定的参考。     

盐穗木甜菜碱醛脱氢酶基因（BADH）的克隆及其在盐胁迫下的表达分析

根据我们实验室已发表的植物甜菜碱醛脱氢酶基因（BADH）的同源保守区设计引物,通过RT—PCR扩增获得了由1503个核苷酸组成的盐穗木BADH基因开放阅读框,推测该基因编码500个氨基酸,分子量约为54．49kDa的多肽。推测的盐穗木BADH氨基酸序列中包含一段甜菜碱醛脱氢酶中高度保守的十肽序列（VTLELGGKSP）以及与酶功能有关的半胱氨酸残基（Cys）。序列比对结果显示,盐穗木BADH与盐地碱蓬、中亚滨藜、盐爪爪以及菠菜等的核苷酸序列同源性在81％以上,与水稻的同源性也达到68％。半定量RT—PCR分析结果表明,盐穗木BADH基因的表达受盐胁迫诱导,推测BADH可能与盐穗木具有较强的耐盐能力有关。     

盐生植物盐爪爪甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及在盐胁迫下的BADH 基因的表达

根据已发表的几种藜科植物甜菜碱醛脱氢酶(BADH) 基因的同源保守区设计了一对引物, 采用RT-PCR 方法从盐生植物盐爪爪( Kalidium foliatum) 中扩增出BADH 基因的1 个开放阅读框架, 其核苷酸序列长1 503 bp , 推测的氨基酸序列全长为500 个氨基酸残基。核苷酸序列与藜科几种盐生植物如滨藜、碱蓬、菠菜、山菠菜和甜菜等的同源性为81% , 与甜土植物水稻的同源性为69%。氨基酸序列与以上两类植物(盐生植物和甜土植物) 的同源性比对为80% 和71% , 说明BADH 基因在藜科盐生植物中是一种较高保守的基因。BADH 基因编码的多肽在高等植物中行使重要的功能。用不同浓度的NaCl 胁迫处理盐爪爪植株, BADH mRNA 的表达水平比对照植株高, 说明盐爪爪BADH 基因的表达受盐诱导, 间接说明甜菜碱醛脱氢酶催化合成的甜菜碱作为渗透调节的小分子物质, 它的积累与盐胁迫存在紧密关联, 本研究为进一步从生理和分子水平阐明盐爪爪的耐盐机制提供一定的参考。     

盐胁迫下朝鲜碱茅的甜菜碱醛脱氢酶活性变化及其基因保守区的克隆

文章探讨了朝鲜碱茅甜菜碱醛脱氢酶活性在盐胁迫下的变化,用简并引物扩增了甜菜碱醛脱氢酶基因保守区序列的结果表明,该保守区段长438 bp,推测编码145个氨基酸,包括醛脱氢酶高度保守序列V[T/S]LELGGKSP和其后29位与酶功能有关的Cys。此序列Genbank登录号为EF095710。     

盐胁迫下三色苋甜菜碱及有关酶含量的变化

三色苋(Amaranthus tricolor)不同器官中的甜菜碱(GB)含量显著不同.除子叶外,根、茎和叶的GB含量和茎、叶中的胆碱单加氧酶(CMO)含量都因300 mmol/L的NaCl处理而增加.甜菜碱醛脱氢酶(BADH)的表达无论盐处理与否在所有器官中都能检测到,其含量变化不大.当种子发芽时,具备合成GB的能力,CMO含量增加;在此之前未能检测到CMO,也不能合成GB.研究结果表明三色苋响应盐胁迫而合成GB的关键酶是CMO.     

梭梭甜菜碱醛脱氢酶基因克隆及序列分析

采用RT-PCR、RACE等方法从超旱生、耐盐植物梭梭(Haloxylon ammodendron)中扩增出BADH基因的cDNA序列(命名为HaBADH),其开放阅读框为1 503 bp,推测的氨基酸序列全长为500个氨基酸残基,并含有醛脱氢酶所具有的高度保守的十肽(VTLELGGKSP)以及与酶功能有关的半胱氨酸残基(C).其核苷酸序列与藜科几种盐生植物如盐爪爪(Kalidium foliatum)、中亚滨藜(Atriplex centralasiatica)、三角叶滨藜(Atriplex triangularis)、菠菜(Spinacia oleracea)、山菠菜(Atriplex hortensis)和甜菜(Beta vulgaris)等的相似性均在85%以上,推导编码蛋白的氨基酸序列一致性均在87%以上,表明BADH基因在藜科植物中是一种比较保守的基因.研究结果为进一步从分子水平探明梭梭的抗旱、耐盐机制,挖掘并利用植物抗逆基因奠定基础.     

盐生植物中亚滨藜甜菜碱醛脱氢酶(AcBADH)基因的表达及其启动子的分离

克隆了盐生植物中亚滨藜 (Atriplexcentralasiat icaIljin)甜菜碱醛脱氢酶 (AcBADH)cDNA ,推测的氨基酸序列与其它物种的BADH有较高的同源性。Northern杂交结果表明 ,ABA 1 0 0 μmol L和NaCl40 0mmol L处理 48h后 ,BADH的表达增加 1 0倍左右。通过筛选中亚滨藜基因组文库 ,得到了AcBADH的基因组序列。它全长 7.7kb ,包含 1 5个外显子和 1 .2kb启动子区。除了TATA box和CAAT box以外 ,在AcBADH启动子区还发现了一些与胁迫有关的其它元件 ,如GC motif、EIRE、MRE、WUN motif、ABRE和HSE。     

中亚滨藜甜菜碱醛脱氢酶基因的表达特性

根据已发表的几种植物的甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因的同源保守区设计了一对兼并引物,通过RT-PCR方法从中亚滨藜中扩增出BADH基因的近5′端序列,共395bp,与菠菜、山菠菜、甜菜、千穗谷、大麦的BADHcDNA相应片段的同源性较高。以此片段为探针,对中亚滨藜的基因组进行Southern杂交分析,证明该基因可能是单拷贝的。Northern印迹杂交结果表明NaCl250mmol/L处理的植株的BADHmRNA水平比对照植株约高2倍,说明中亚滨藜中BADH基因的表达受盐诱导。     

菠菜甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆和序列分析

以耐盐的菠菜mRNA为模板,经反转录合成甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因第一链cDNA。在人工合成的两端引物引导下,通过多聚酶链式反应(PCR),扩增获得双链cDNA。把重组有BADH基因的pUC19转化至E.coli DH5α菌株,亚克隆后测定了基因的全序列。所得到的BADH基因全长序列为1491bp,编码497个氨基酸。与文献报道的相比较,核苷酸序列同源性99.8％,氨基酸序列同源性达99.6％。在此基础上,构建了BADH基因的高等植物表达载体。     

盐胁迫下小麦甜菜碱和脯氨酸含量变化

运用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)联用技术分析了耐盐性强、中、弱3个小麦品种SW12、宁春4号和中国春苗期5个NaCl浓度胁迫下甜菜碱和脯氨酸含量的变化.方差分析表明盐胁迫下3个小麦品种之间甜菜碱的含量差异达到极显著水平(P＜0.01),SW12的含量最高,宁春4号次之,中国春最低,与小麦耐盐性表现相一致;脯氨酸在叶片中的含量差异不显著,在根中宁春4号和中国春的含量有显著差异(P＜0.05).结果表明:小麦叶和根中甘氨酸甜菜碱含量与小麦盐胁迫呈正相关,是小麦体内抵御盐胁迫的渗透调节物质之一,可作为小麦耐盐性鉴定指标.     

Betaine aldehyde dehydrogenase polymorphism in spinach: Genetic and biochemical characterization

Spinach (Spinacia oleracea L.) has a major chloroplastic isozyme of betaine aldehyde dehydrogenase (BADH) and a minor cytosolic one. Among a diverse collection of spinach accessions, three electrophoretic banding patterns of chloroplastic BADH were found: two were single banded and one was triple banded. Genetic analysis of these patterns indicated that chloroplastic BADH is encoded by a single, nuclear gene with two alleles, designated slow (S) and fast (F), and that products of these alleles can hybridize to form either homodimers or a heterodimer. The S allele was by far the most common among the accessions examined. Native and sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis showed that the SS and FF homodimers differ in charge but not molecular weight.This research was supported by the U.S. DOE under Contract DE-AC02-76ERO-1338, by USDA-CRGO Grant 87-CRCR-1-2460, and by grants from the State of Michigan REED-Biotechnology Program, from CIBA-GEIGY Corporation, and from the Beet Sugar Development Foundation.