热带作物学报

作者：王梦月, 李文彬, 张秀春, 于晓玲, 阮孟斌, 赵平娟

单位：1.中国热带农业科学院热带生物技术研究所/热带作物生物育种国家重点实验室， 海南海口 571101,2.海南大学热带农林学院， 海南海口 570228

关键词：CA基因,木薯,抗逆,叶绿素含量

基金：海南省自然科学基金项目(321RC1095),海南省自然科学基金项目(323RC538),国家自然科学基金面上项目(32472190)

碳酸酐酶（carbonic anhydrase, CA）在植物的光合作用和逆境应答中起着重要作用。本研究以木薯品种华南124的cDNA为模板，克隆到1个MeCA基因，其CDS全长为1008 nt，编码336个氨基酸，克隆序列与数据库中Manes.15G167500.1的同源性达到99.70%。系统发育进化树显示，MeCA与拟南芥的AtβCA亚家族属于同一个分支，与AtβCA1蛋白的序列相似性达到73.13%，并含有完全相同的motif。MeCA基因的表达量在功能叶中最高，其次为幼嫩叶，均显著高于须根和茎，并在遮光胁迫的木薯叶片中显著下调表达。此外，木薯叶片经低温处理后，MeCA基因在初期表现出显著上调表达，而后下降到对照水平。本研究创制了过量表达MeCA基因的转基因木薯，并观察到MeCA蛋白定位于叶绿体，转基因株系叶片中的各种叶绿素含量显著高于对照。同时，酵母双杂交点对点试验结果显示MeCA与MeH1.2蛋白互作。本研究结果表明，MeCA基因可以响应光和低温胁迫，并可能通过影响植物生长或与MeH1.2蛋白互作，参与植物对胁迫的响应过程。此研究为木薯抗逆遗传改良提供新基因资源和材料。

来源：2025年第10期

《热带作物学报》期刊编辑部

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