Page 92 - 《广西植物》2025年第7期
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1 2 8 4                                广  西  植  物                                         45 卷
            Vasiliouꎬ 2003)ꎮ Pan 等( 1981) 首先在菠菜中成              物品种资源研究所种质资源圃(海南儋州) 采集巴
            功 分 离 出 BADH 蛋 白ꎮ Weretilnyk 和 Hanson              西蕉幼苗叶片ꎬ取样后迅速放入液氮速冻ꎬ之后于
            (1990) 克隆到菠菜 BADH 基因编码序列ꎮ BADH                     -80 ℃ 超低温冰箱保存备用ꎮ
            是高等植物中 GB 合成过程中的关键酶之一ꎬ具有                           1.2 方法
            醛脱氢酶保守结构域ꎬ对底物甜菜碱醛具有高度                              1.2.1 RNA 的提取和 cDNA 的合成  采用植物多
            专一性ꎬ通过催化不可逆的还原反应将甜菜碱醛                              糖多酚 RNA 提取试剂盒[天根生化科技( 北京) 有
            还原成 GBꎬ该反应依赖辅因子 NAD 或 NADP ꎬ并                      限公司]从香蕉叶片中分离总 RNA 后ꎬ取 1 μg 纯
                                             +
                                                      +
                                 +
            且植物 BADH 对 NAD 表现出更高的活性( Muñoz                     化 RNA 样 本ꎬ 使 用 Prime Script RT reagent Kit
            et al.ꎬ 2010)ꎮ 植物 CMO 和 BADH 可以响应多种                (Takaraꎬ 日 本) 进 行 反 转 录 合 成 cDNAꎮ 所 得
            非生物胁迫ꎬ并调控植物作出相应的生理生化反                              cDNA 产物经标准化处理ꎬ分装后置于-20 ℃ 低温

            应以 提 高 植 物 抗 逆 性 ( Fitzgerald et al.ꎬ 2009ꎻ        冰箱保存ꎬ供后续实验使用ꎮ
            Ahmad et al.ꎬ 2018)ꎮ                               1.2.2 MaCMO 和 MaBADH 的克隆  基于香蕉基因
                 在原核生物中诱导异源蛋白表达并分离蛋白                           组 数 据 库 ( http: / / banana ̄genome ̄hub. southgreen.
            是获得离体活性蛋白的高效方法之一( Thakur &                         fr / )公 布 的 AA 型 野 生 蕉 ( Musa acuminataꎬ DH ̄
            Shankarꎬ 2017)ꎮ 罗 笛 等 ( 2012 ) 将 水 稻 ( Oryza       Pahang) 基 因 组 信 息ꎬ 检 索 选 取 MaCMO 基 因
            sativa)BADH 和菠菜 BADH 构建到 pET32a 表达载                (Macma4_07_g22330) 与 MaBADH 基因( Macma4_
            体上ꎬ诱导 表 达 了 GST ̄BADH 融 合 蛋 白ꎻ黄 卓 等                 09_g16320)参考序列设计特异性引物( 表 1)ꎮ 采
            (2013) 在 大 肠 杆 菌 中 诱 导 表 达 了 辽 宁 碱 蓬               用同源克隆法克隆 MaCMO 和 MaBADH 基因ꎬPCR
            (Suaeda liaotungensis) BADH 蛋白ꎬ并对离体蛋白              扩增体系选用南京诺唯赞生物科技有限公司的
            进行了体外酶活性测定ꎻ柳娜(2007) 通过 pET28a                      2 × Phanta Max Master Mix P525 酶ꎬ其中 MaBADH
            表达系统在大肠杆菌中成功诱导表达了菠菜 CMO                            扩增程序设定如下:先 95 ℃ 预变性 3 minꎻ随后进
            蛋白ꎮ 我们前期研究表明外源 GB 可缓解渗透胁                           行 35 个循环(95 ℃ 变性 30 sꎬ59 ℃ 退火 30 sꎬ72
            迫下香蕉的生理响应(唐露等ꎬ2023)ꎬ在不同基因                          ℃ 延伸 50 s)ꎻ最后 72℃ 终延伸 5 minꎮ MaCMO 扩
            型香蕉中鉴定到了分别来源于香蕉 A、B 基因组的                           增参数则调整退火温度为 57 ℃ ꎬ延伸时间延长至
            CMO 和 BADH 基因ꎬ认为其可能与不同基因型香                         60 sꎬ其余步骤同前ꎮ 扩增产物经 1.5%琼脂糖凝
            蕉胁迫抗性差异具有相关性( 朱博为等ꎬ2024)ꎮ                          胶电泳分离后ꎬ采用长沙艾科瑞生物工程有限公
            因此ꎬ为从蛋白水平上揭示香蕉 A、B 基因组 CMO                         司的 SteadyPure DNA 凝胶回收试剂盒进行片段回
            和 BADH 蛋白结构和酶学特性ꎬ深入探索其对不                           收ꎬ并利用同品牌 PCR 反应液纯化试剂盒完成纯
            同基因型香蕉胁迫响应能力的影响ꎬ本研究以我                              化处理ꎮ 将纯化 DNA 片段与南京诺唯赞生物科技
            国华南主栽品种巴西蕉为试验材料ꎬ根据香蕉参                              有限公司的 pCE2 TA/ Blunt ̄Zero 载体连接构建重组
            考基因组ꎬ克隆鉴定 MaCMO 和 MaBADHꎬ并进行                       质粒ꎬ转化上海唯地生物技术有限公司的 DH5α 感

            原核表达ꎮ 本研究旨在从技术上探索香蕉 CMO                            受态细胞ꎮ 阳性克隆筛选采用诺唯赞 2 × Rapid Taq
            和 BADH 活性蛋白分离方法ꎬ为后续从蛋白水平                           Master Mix PCR 体系进行菌液扩增鉴定ꎬ最终委托
            上揭示香蕉 A、B 基因组 CMO 和 BADH 功能差异                      北京擎科生物科技有限公司完成测序验证ꎮ
            奠定基础ꎬ为香蕉不同基因组同源基因功能差异                              1.2.3 MaCMO 和 MaBADH 蛋白结构预测  采用
            研究提供参考ꎮ 在实践上ꎬ提供香蕉抗旱耐盐栽                             MEGA 软件( v11.0.13) 对 MaCMO 与 MaBADH 蛋
            培和育种理论基础ꎬ为香蕉抗旱耐盐栽培和育种                              白序列进行多重序列比对并构建系统进化树ꎬ拓

            提供理论依据ꎬ促进香蕉产业可持续发展ꎮ                                扑结构可视化处理通过 Jalview 软件( v2.11.27) 实
                                                               现ꎮ 通 过 NCBI CD ̄Search 在 线 平 台 ( https: / /
            1  材料与方法                                           www.ncbi.nlm. nih. gov / ) 进行 CMO 和 BADH 蛋白
                                                               家 族 保 守 结 构 域 比 对 分 析ꎬ 明 确 MaCMO 与
            1.1 植物材料                                           MaBADH 的保守基序分布特征ꎮ 蛋白质理化性质
                 于 2023 年 6 月在中国热带农业科学院热带作                     评估依托 Expasy ProtParam 在线服务平台(http: / /
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