热带海洋学报

作者：谢勇, 王友绍, 张维仕

单位：1.热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所), 广东 广州 510301；2.中国科学院大亚湾海洋生物综合试验站, 广东 深圳 518121；3.中国科学院南海生态环境工程创新研究院, 广东 广州 510301；4.中国科学院大学, 北京 100049；5.南方海洋科学与工程广东省实验室(广州), 广东 广州 511458；6.临沂市白沙埠中学, 山东 临沂 276035

关键词：红海榄,肉桂酸-4-羟基化酶,基因克隆,生物信息学分析,

基金：国家重点研发计划项目(国家科技基础资源调查专项)(2017FY100700);国家自然科学基金重点项目(U1901211);国家自然科学基金重点项目(41876126);国际伙伴计划(133244KYSB20180012);中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA23050200);中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA19060201);南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0305)

肉桂酸-4-羟基化酶是木质素合成反应中的关键酶, 木质素合成反应对于植物耐受重金属胁迫有重要作用。本研究利用同源克隆和cDNA末端快速扩增方法(rapid amplification of cDNA ends, RACE)从红海榄叶片中克隆得到一条肉桂酸-4-羟基化酶基因, 命名为RsC4H, 生物信息学分析结果显示RsC4H基因的cDNA全长为2006bp, 开放阅读框长1572bp, 共编码523个氨基酸。该基因编码蛋白的相对分子质量为60.18kD, 是亲水性的不稳定蛋白, 二级结构以α螺旋(47.42%)和无规则卷曲(32.70%)为主, 该蛋白在N端和C端分别包含一个跨膜结构, 不含有信号肽, 主要在膜结构或内质网上发挥功能, 属于p450超家族。RsC4H蛋白与其他植物的C4H蛋白相似性较高, 系统发育树结果显示其与笋瓜(Cucurbita maxima, XP_023007159.1)、南瓜(Cucurbita moschata, XP_022947682.1)的亲缘关系更近。qRT-PCR结果显示, 红海榄能快速响应重金属胁迫, 提高RsC4H基因的表达量, 促进木质素生成并增加细胞壁厚度以阻止金属离子进入细胞。此研究结果丰富了红树植物抗重金属胁迫基因库, 为从分子水平揭示红海榄耐受重金属胁迫机制提供了基础资料。

来源：2022年第6期

《热带海洋学报》期刊编辑部

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