棉花色氨酸脱羧酶 GhTDC 基因促进烟草 BY2 细胞的伸长

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2015年第6期北京时间：

作者：谢全亮, 李榕, 贺怡, 梁卓, 李鸿彬,

单位：（1 石河子大学生命科学学院，石河子 832003；2 石河子大学农业生物技术重点实验室，石河子 832003）

摘要：色氨酸脱羧酶（Tryptophandecarboxylase，TDC）在生长素（Indoleaceticacid，IAA）合成和植物器官发育等过程中发挥重要作用，其参与纤维发育的研究现有报道。本研究将陆地棉GhTDC基因转化烟草BY2悬浮细胞，分析TDC在细胞伸长发育过程中的功能。本研究采用RT-PCR方法从陆地棉胚珠和纤维组织中克隆得到GhTDC基因，该基因的cDNA全长包含完整开放读码框为1491bp，编码497个氨基酸的多肽，理论分子质量为54.67ku。生物信息学分析结果表明，GhTDC蛋白是一个亲水性蛋白，其含有磷酸吡哆醛结合位点和催化结构域。进化树分析结果表明，棉花GhTDC与黑升麻ArTDC的亲缘关系上较近。构建原核表达载体pET32a-GhTDC并转化大肠杆菌BL21（DE3）诱导表达，获得分子质量约为54ku的重组蛋白，重组蛋白具有较高的酶催化活力。qRT-PCR结果分析结果表明，GhTDC基因在纤维突起时期的开花前3d和纤维快速伸长发育时期的开花后5-15d表达丰度较高。将GhTDC转基因转化烟草BY2悬浮细胞，烟草悬浮细胞的伸长发育获得了显著促进。本研究结果为研究GhTDC基因在细胞伸长发育过程中的重要调控作用提供了参考。

关键词：棉花；纤维发育；色氨酸脱羧酶基因；细胞伸长

基金资助：新疆兵团杰青项目（2014CD003），新疆兵团种质资源创新项目（2012BB050），新疆研究生创新项目（XJCR12013062)