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本文利用分子生物学方法分析了NAD(H)激酶的表达特点和亚细胞定位,并利用突变体材料研究了其在环境胁迫应答中的功能及其可能机理。
利用细菌,酵母的的NAD(H)激酶基因与拟南芥基因组序列进行比较,推测拟南芥中可能有3个NAD(H)激酶类似基因。对NAD(H)激酶基因在正常组织及胁迫条件下的表达进行了分析,结果表明NADK3表达受冷、氧化胁迫及ABA的诱导,暗示NADK3可能参与植物逆境胁迫响应。
对NAD(H)激酶蛋白的氨基酸序列进行分析,发现NADK2的氨基酸序列分析发现在N端有一叶绿体定位信号,利用NADK2-GFP瞬时表达结果证实NADK2定位于叶绿体中。
对突变体与野生型拟南芥在胁迫条件下的表型进行分析表明,突变体nadk2在正常情况下,生长矮小,叶色黄绿。叶绿素含量明显低于野生型的。编码叶绿素合成中的两个关键酶PORB,PORC的基因表达水平也低于野生型的。表明,NADK2参与了叶绿素的合成。而且相对野生型来讲,该突变体对UVB,干旱,高温和高盐等可产生氧化胁迫的不良环境表现的更加敏感。突变体nadk3的分析表明,NADK3的缺失会导致植株对氧化胁迫的敏感性增加。
以上结果表明,在野生型拟南芥中,NAD(H)激酶是活性氧清除中的关键酶,在防止活性氧的过量积累、保护细胞内膜系统免受氧化伤害中具有十分重要的作用。我们的工作对进一步理解植物体体内的氧化清除系统有重要意义。