水稻黄嘌呤脱氢酶基因OsXDH的克隆与表达分析

【作者】 韩瑞才； 江卫平； 汪欲鹏； 谭雪明； 石庆华； 潘晓华； 吴自明；

【机构】 江西农业大学作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室；

【摘要】 黄嘌呤脱氢酶(Xanthine dehydrogenase,XDH)是钼酶家族成员之一,在嘌呤代谢中起重要作用,催化黄嘌呤和次黄嘌呤生成酰脲类物质,且与氮同化、激素代谢、活性氧产生等过程有关,参与衰老的调控过程。本研究利用同源克隆的方法从水稻叶片中分离了黄嘌呤脱氢酶基因,命名为OsXDH(GenBank登录号为AC114896)。该基因cDNA序列全长为4485bp,包含一个4110bp的开放阅读框(ORF),5’端非编码区130 bp,3’端非编码区245 bp。根据编码区预测OsXDH编码1369个氨基酸,与蓖麻、拟南芥中相关蛋白的氨基酸序列同源性达70%左右;半定量RT-PCR表明OsXDH在水稻根、茎、叶中均表达;Real-time PCR分析表明同一生长时期根、茎、叶中的表达量差异不显著,但在水稻的各个生长阶段差异较大;成功构建了该基因的过表达载体pCUbi1390-OsXDH和干扰载体LH-FAD2-1390RNAi-OsXDH,并通过农杆菌介导转入受体品种日本晴,并对野生型、过表达和干扰转基因植株的表型,叶绿素含量,OsXDH基因和蛋白的表达量进行了分析。结果显示XDH超表达的株系株高较WT和Ri株系高,且叶片叶色浓绿,叶绿素含量较高,表现衰老延迟;而XDH干扰株系植株矮小,叶片黄化,叶绿素含量较低,表现易过早衰老。推测该基因参与水稻叶片衰老的调控。更多还原