【摘 要】
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机理I型植物在吸收和利用铁时，需将Fe还原为Fe，在此过程中Fe3’．还原酶起到了关键作用。苹果属小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et．Jiang)是机理Ⅰ型植物，也是铁高效基因型植物。为了研究其抗缺铁的分子生物学机理，从小金海棠中克隆：Fe-还原酶基因MxFRO2，分析了该基因的表达情况，并在酵母中初步研究该基因的功能。结果如下：(1)根据Fe-还原酶基因家族的功能保
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机理I型植物在吸收和利用铁时，需将Fe<3+>还原为Fe<2+>，在此过程中Fe3’．还原酶起到了关键作用。苹果属小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et．Jiang)是机理Ⅰ型植物，也是铁高效基因型植物。为了研究其抗缺铁的分子生物学机理，从小金海棠中克隆：Fe<3+>-还原酶基因MxFRO2，分析了该基因的表达情况，并在酵母中初步研究该基因的功能。结果如下：
(1)根据Fe<3+>-还原酶基因家族的功能保守区序列设计简并引物，利用RT-PCR及RACE等方法克隆了小金海棠Fe<3+>-还原酶基因MxFRO2。MxFRO2的cDNA序列全长2417bp，开放阅读框为2166bp，编码722个氨基酸，分子量约为81kDa。小金海棠MxFRO2与豌豆PsFRO及番茄LeFRO蛋白具有77％的同源性，与拟南芥AtFRO2蛋白具有74％的同源性，与AtFRO1具有71％的同源性。跨膜结构分析发现该蛋白具有9个跨膜结构域，有FAD结合位点和NADPH结合位点以及2对与血红素结合的His残基。
(2)半定量RT-PCR结果表明，正常供铁时，在小金海棠的根和叶中均没有检测到MxFRO2基因的表达；当缺铁处理2天时，．MxFRO2基因有了微弱的表达；此后随着缺铁处理时间的延长，基因的表达逐渐增强。说明小金海棠MxFRO2基因在根及叶片中均受缺铁胁迫诱导而加强表达。
(3)将MxFRO2转入到野生型酵母中，结果表明转基因酵母的Fe<3+>-还原酶活性得到了显著提高，是对照的2.8倍，因此我们初步推测MxFRO2基因编码的蛋白具有Fe<3+>-还原酶活性。
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