摘要：以梨砧木豆梨(Pyrus calleryana Dcne.)为试材,克隆其植物络合素合酶基因(PcPCS1)的cDNA全长序列,并研究该基因的表达特点。结果表明PcPCS1 cDNA序列长度为1970bp,编码497个氨基酸,推导的氨基酸序列由两个典型的植物络合素亚家族结构域组成,具有3个相邻的Cys-Cys元件(331-332、351-352和369-370位氨基酸)和植物络合素合酶蛋白的特征位点(Cys-56、Cys-90/91和Cys-109)。它与豆科植物的PCS1蛋白处于系统发生树的同一分支,且与百脉根LjPCS1蛋白的同源性最高(84%)。荧光定量RT-PCR分析结果显示:PcPCS1基因为组成型表达,各器官表达量存在差异,在20μmol·L-1CdSO4胁迫条件下,其表达量迅速上升,并且在豆梨叶中的表达量高于根;不同重金属离子对其上调表达的诱导能力为Cd2+>Zn2+>Cu2+。200μmol·L-1γ–谷氨酰半胱氨酸合成酶抑制剂丁胱亚磺酰亚胺能够显著抑制该基因的表达,补充200μmol·L-1谷胱甘肽后,其相对表达量恢复或超过单一重金属离子处理的表达水平,即豆梨植物络合素以谷胱甘肽为底物,通过γ–谷氨酰半胱氨酸合成酶途经合成。

摘要：为从分子水平上揭示PCS基因在番茄重金属螯合解毒过程中的作用机制，该研究以番茄（Lycopersicon esculentum Mill．）品种苏红2003幼苗eDNA为模板，根据NCBI上登录的其他植物的植物络合素合酶基因保守区设计简并引物，利用RT—PCR和RACE技术，克隆番茄植物络合素合酶基因cDNA全长，进一步利用半定量RT—PCR，探讨不同重金属处理后该基因在番茄不同器官中的表达情况。结果显示：番茄植物络合素合酶基因（LePCSl）的eDNA序列长度为1878bp，5’非编码区长113bp，3’非编码区长256bp。推导该基因编码503个氨基酸组成的蛋白，其相对分子质量为55600，等电点6．66。NCBI蛋白质比对结果显示：LePCS1由2个典型的植物络合素亚家族结构域组成，并具有19个可与金属离子结合的半胱氨酸（Cys）残基位点，其中包括4个相邻的Cys—Cys元件（90～91位、350～351位、368～369位和416～417位氨基酸）和11个单一Cys残基（56位、109位、113位、138位、144位、231位、332位、393位、396位、424位和489位氨基酸）。进化树分析表明，LePCS1与马铃薯、烟草、粉蓝烟草等茄科植物的PCS蛋白处于系统发生树的同一分支，且与马铃薯StPCS1蛋白的同源性最高（98．01％）。用含有不同浓度CdCl2·2．5H2O或CuSO4·5H2O的1／2Hoagland营养液[pH（5．8＋0．1）]处理番茄幼苗12h，结果表明：随着CdCI2·2．5H2O浓度的提高，LePCS1基因表达量迅速上升，且其在根中的表达量高于叶片，但CuSO4·5H2O对其表达并无明显促进作用。因此认为LePCS1为番茄植物络合素合酶基因，其表达受Cd^2＋诱导而上升，但不受Cu^2＋影响，并且该基因在根中的表达量高于叶片。