【摘 要】
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谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase,GDH)是广泛存在于生物体中与氮代谢相关的酶,而低等生物的GDH基因常被用于改良作物的氮同化效率.为了发掘优质GDH基因用于作物的遗传
【机 构】
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湖南大学生物学院/植物功能基因组学和发育调控湖南省重点实验室,长沙410082
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谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase,GDH)是广泛存在于生物体中与氮代谢相关的酶,而低等生物的GDH基因常被用于改良作物的氮同化效率.为了发掘优质GDH基因用于作物的遗传改良,本研究从禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)中克隆了FgGDH基因,然后原核表达和纯化FgGDH,并在体外酶促反应体系中测定其酶促动力学特性.结果显示,FgGDH催化氨化反应的酶活性显著大于去氨化反应的酶活性,说明FgGDH更倾向于催化NH4+和α-酮戊二酸(α-ketoglutaric acid,2-OG)合成谷氨酸,促进NH4+的同化.此外,FgGDH对NH4+和2-OG的Km值分别为(3.71±0.21)mmol/L和(6.44±0.32)mmol/L,均显著低于水稻OsGDH4的相应Km值,说明FgGDH对NH4+和2-OG的亲和力显著高于水稻内源GDH,具有较高的氨同化效率.本研究为后续利用FgGDH基因用于水稻等作物氮同化效率的遗传改良提供了理论基础.
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