棉花磷脂酶C基因的克隆及參與油脂代謝的功能分析

梁 卓，譚 蘭，袁哈利，謝全亮，王 斐，李鴻彬

（石河子大學生命科學學院，農業生物技術重點實驗室，新疆石河子832003）

棉花磷脂酶C基因的克隆及參與油脂代謝的功能分析

梁 卓，譚 蘭，袁哈利，謝全亮，王 斐，李鴻彬＊

（石河子大學生命科學學院，農業生物技術重點實驗室，新疆石河子832003）

以陸地棉胚珠和纖維為實驗材料，利用RT－PCR技術克隆得到磷脂酶C（Phospholipase C，PLC）基因（Gh－PLC，GenBank登錄號：KR154219），將棉花磷脂酶C基因轉化擬南芥，分析其在油脂代謝過程中的重要作用。測序鑒定顯示，GhPLC基因的全長開放讀碼框為1 524bp，編碼包含508個氨基酸的蛋白質，理論分子量約為55kD。序列比對分析顯示，GhPLC屬于典型的堿性磷酸酶超家族的磷脂酶。利用pET32a－GhPLC原核表達獲得分子量約為55kD左右的重組蛋白GhPLC；酶活力分析顯示，重組GhPLC蛋白具有較高的將卵磷脂（PC）催化為二酰甘油（DAG）的酶活力。半定量RT－PCR結果表明，GhPLC基因參與棉花種子和纖維發育過程。構建植物過量表達載體35S∷GhPLC并轉化哥倫比亞野生型擬南芥，轉基因擬南芥中GhPLC基因的表達和PLC酶活力顯著提高，且轉基因擬南芥種子的油脂含量提高了5.3%。

棉花；胚珠和纖維；磷脂酶C；油脂含量；擬南芥

Key words：Gossypium hirsutum；ovule and fiber；phospholipase C；oil content；Arabidopsis

植物磷脂酶C（phospholipase C，PLC）是一種脂質水解酶，在種子發育過程廣泛存在，在植物的生長發育過程發揮重要作用［1］。植物中PLC包括磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C（phosphatidylinositol－specific phospholipase C，PI－PLC）、非特異性磷脂酶（non－specific phospholipase C，NPC）和糖基磷脂酰肌醇特異性磷脂酶（glycosylphosphatidylinositol－specific phospholipase C，GPI－PLC）。PLC在脂類代謝、膜再建及脂類信號分子（inositol triphosphate，IP3、DAG、phosphatidic acid，PA）和游離脂肪酸（free fatty acid，FFA）的產生等方面都有很重要的催化活性，同時可能參與細胞信息傳遞、膜運輸及降解、分化和生殖、種子萌發與衰老等生理過程［2－6］?！?br>