山菠菜胆碱单氧化物酶基因(cmo)的克隆与分析

甜菜碱是一类广泛存在于生物体内的渗透保护剂。高等植物中，甜菜碱的生物合成经由胆碱→甜菜碱醛→甜菜碱两步反应完成，其中第一步反应，也是甜菜碱生物合成的限速反应，由胆碱单氧化物酶(cmo)催化。本研究以耐盐植物山菠菜(atriplexhortensis)为材料构建了盐胁迫下的cdna文库，用菠菜cmocdna为探针从中筛选获得一个长1.77kb的cdna克隆，测序结果表明该克隆包含一个完整的开放读码框，编码一个由438个氨基酸构成的多肽，与菠菜和甜菜cmo的氨基酸序列同源性分别为81%和72%。同菠菜和甜菜中的cmo序列相比，山菠菜cmo基因(ahcmo)也具有保守的riesketype［2fe2s］簇结合区和保守的多铁原子核结合域。对盐处理条件下山菠菜cmo基因转录水平的研究表明cmo基因在盐胁迫情况下表达量增加约3倍。将cmo与35s启动子连接后转化烟草(nictianatabacumvar.xanthi)，获得了具有一定耐盐性状的转基因植株，在1.2%nacl的盐浓度下生长良好。