1、海藻糖是一種廣泛存在于自然界中的非還原性雙糖。研究表明它與生物體抗干旱、鹽堿、低溫等逆境的能力有關；將大腸桿菌和擬南芥的海藻糖合成酶基因導入植物，可以提高植物抗干旱、抗鹽堿的能力。但對生活于海邊潮間帶、具有高度抗鹽、抗旱能力的海藻的海藻糖合成酶基因(TPS)的克隆和遺傳轉化迄今尚未見任何報道。 本實驗室從條斑紫菜中克隆了海藻糖合成酶基因(PyTPS)，獲得了其核DNA和cDNA序列，二者都為2727bp，沒有內含子。將對應的蛋白

2、質序列與其它物種的聚類分析得知，PyTPS與水稻TPS(OsTPs，Accession No．XP_475716)和擬南芥TPS(AtTPS5，Accession No．．NP_567538)的同源關系最近(約40％)。構建了PyTPS基因原核表達載體pET22b-PyTPS并將其在大腸桿菌BL21中進行了表達；構建了真核表達載體pcAMBIA2300-PyTPS并將其通過農桿菌介導法轉入水稻品種TP309，經(jīng)過抗生素篩選和PCR檢測后

3、，得到201個T0代轉基因植株系。經(jīng)擴繁、篩選、鑒定，得到131個T1代轉基因株系，經(jīng)過8‰的NaCl鹽溶液篩選和分子檢測后，共得到78株陽性的植株，分別來自27個株系。經(jīng)進一步擴繁、篩選、鑒定，得到三個較純合的T2代轉基因株系；其PCR檢測和Southern雜交檢測都呈陽性，表明PyTPS基因已整合到這些轉基因株系中。對它們的抗鹽性測定表明，它們的抗鹽性較對照有明顯提高。 隨后，利用同源克隆的方法從來自紅藻、褐藻及綠藻的七種海

4、藻(海帶、壇紫菜、龍須菜、角叉菜、礁膜、滸苔、孔石莼)的基因組DNA中克隆了它們的TPS基因，它們DNA序列與條斑紫菜的大小完全一樣，均為2727bp。用DNAMAN軟件進行比較分析發(fā)現(xiàn)這八種海藻的TPS基因DNA序列的一致性高于94％；而它們氨基酸序列的一致性高于97％，推測它們的功能可能也是相似的。將推導出的各自的氨基酸序列提交到PSIPRED蛋白質結構預測服務器進行二級結構的預測，發(fā)現(xiàn)除了壇紫菜以外，其它七種海藻的TPS二級結構間

5、差異很小。選取海帶的TPS基因(LjTPS)，也構建了其原核表達載體pET22b-LjTPS，發(fā)現(xiàn)它在大腸桿菌BL21中表達出的蛋白的大小與pET22b-PyTPS表達出的蛋白大小一樣． 將獲得的八種海藻的TPS與其它物種的TPS進行了氨基酸序列比對時，發(fā)現(xiàn)與其它物種間的一致性較低，其中一致性最高的是水稻和擬南芥，他們與海藻TSP氨基酸序列的一致性達到40％，一致性次之的是酵母的TSP，他們的一致性只有27％左右；最低的是與大腸