草果 AtNCED 基因克隆、表达和植物表达载体构建

9 - 顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶 (9 - cis-epoxycarotenoid dioxygenase, NCED) 是 ABA 生物合成的限速酶。诸多研究表明 NCED 基因表达量的变化与 ABA 含量显著相关，在种子休眠过程中发挥重要作用。为探究草果 AtNCED 基因的序列特征和功能，本研究以草果 ( Amomum tsaoko Crevost et Lemarie) 种子转录组为基础，采用 RT-PCR 技术克隆了一个 AtNCED 基因。该基因全长 2 372 bp ，包含一个 1 830 bp 的开放阅读框 (open reading frame, ORF) ，编码 610 个氨基酸。生物信息学分析显示， AtNCED 基因编码的蛋白在 N - 末端包含典型的叶绿体转运肽序列，在催化结构域含有 4 个高度保守的组氨酸残基。 AtNCED 蛋白与芭蕉科马来西亚蕉同源性较高，与其他单子叶植物处在同一进化分支。实时荧光定量 PCR 分析结果表明， AtNCED 基因表达量随着层积时间的增加逐渐下降，该基因可能正向调控种子休眠，在草果种子休眠诱导与维持中发挥重要作用。进一步地，利用同源重组方法，成功构建了 pBI121 - AtNCED 过表达载体，并转化至农杆菌 EHA105 。该研究结果为弄清 ABA 激素信号在种子休眠中的调控作用提供了帮助。