3份高羊茅材料吡咯琳5羧酸合成酶基因的结构及酶活性比较

？吡咯琳5羧酸合成酶（Pyrroline5CarboxylateSynthetase，P5CS）是经谷氨酸途径合成脯氨酸的关键酶，脯氨酸的积累有助于提高植物的抗逆性。本研究以黔草一号高羊茅（Festucaarundinaceacv.QiancaoNo.1，QC1）、黔草二号细叶高羊茅（F.arundinaceacv.QiancaoNo.2n，QC2n）和黔草二号宽叶高羊茅（F.arundinaceacv.QiancaoNo.2b，QC2b）为材料，经RTPCR克隆得到P5CS基因，基因长2151bp，含有完整的开放读码框（OpenReadingFrame，ORF），编码716个氨基酸，与朝鲜碱茅（Puccinelliachinampoensis）P5CS基因的相似性为94%。对3份高羊茅材料P5CS基因编码的氨基酸序列进行比较，有6个氨基酸差异，这些氨基酸均处于P5CS蛋白的谷氨酸激酶（Glu5Kinase，G5K）功能区，其中第37、85及142位的氨基酸所带电荷发生了改变。比较干旱处理后3份高羊茅材料叶片的P5CS酶活性及其脯氨酸含量，QC1叶片的P5CS酶活性及其脯氨酸含量最高，其次为QC2n，QC2b最低。说明P5CS中谷氨酸激酶（G5K）功能区重要氨基酸种类的改变，可能影响高羊茅P5CS的酶活性及其脯氨酸的生成量，也是高羊茅抗逆性差异的主要原因。