Cloning and Expression Analysis of O-methyltransferase gene PcOMT from Polygonum Cuspidatum

虎杖(Polygonum cuspidatum)是蓼科蓼属的多年生草本植物,具有重要的药用价值,作为传统中药,在临床上有广泛应用.O-甲基转移酶在植物次生代谢产物合成过程中发挥重要作用,通过对虎杖转录组数据库的分析,获得O-甲基转移酶基因的序列信息.提取生长8周的虎杖叶片的mRNA,经反转录获得cDNA.设计特异性引物进行PCR扩增,获得虎杖O-甲基转移酶基因全长序列,命名为PcOMT.PcOMT基因全长1116 bp,编码371个氨基酸,蛋白分子量为40.95 KDa.序列分析显示,该蛋白具有SAM结合位点等O-甲基转移酶特有的保守结构域.系统发育树证实,其与葡萄等植物亲缘关系较近.利用重叠延伸PCR将PcOMT基因序列与eGFP基因连为融合蛋白,并通过同源重组将该序列连接至植物表达载体.将PcOMT基因转入拟南芥并进行烟草的瞬时表达,亚细胞定位结果表明PcOMT-eGFP融合蛋白定位于烟草和拟南芥细胞质中,组织表达模式显示,PcOMT为组成型表达基因,在各组织中均有表达,在茎中表达水平最高.非生物胁迫情况下,其表达水平均有增加,显示其与植物抗逆有关.为深入研究虎杖-O-甲基转移酶的功能奠定基础,为改造虎杖品质提供基因资源.