本文關鍵詞： 萼片 花色苷 DFR MYB 基因表達 茄　出處：《中國農業(yè)科學》2017年14期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：【目的】花色苷是一類通過類黃酮途徑合成的水溶性次生代謝產物,既能使植物的不同器官呈現(xiàn)紅、紫、藍等顏色,還有利于人體健康。紫茄富含花色苷,但是有關茄萼花色苷生物合成的分子機制還不是很清楚。本研究旨在通過克隆茄萼花色苷合成相關基因DFR和MYB,測定其在不同發(fā)育時期不同顏色茄萼中的表達量,探究DFR和MYB在茄萼花色苷合成中的作用。【方法】選用綠萼和紫萼長茄(Solanum melongena L.)果萼為試材,測定不同p H條件下茄萼花色苷含量;通過RACE方法分離克隆DFR和MYB cDNA全長序列,分析DFR和MYB的保守結構域及序列特征;分別對DFR和MYB及其同源蛋白序列進行系統(tǒng)進化分析,構建系統(tǒng)進化樹來進一步分析鑒定基因;使用Ex PASy網(wǎng)站提供的在線分析軟件SOPMA預測蛋白質二級結構;利用實時熒光定量PCR方法檢測目的基因在不同發(fā)育階段果萼中的表達情況。【結果】從綠萼和紫萼長茄果萼中克隆了DFR和MYB片段,分別命名為ouSmDFR、dongSmDFR和ouSmMYB、dongSmMYB,Gen Bank登錄號分別為:KX224250、KX224251和KX224253、KX224254。ouSmDFR和dongSmDFR全長分別為1 285 bp和1 249 bp,開放閱讀框為858 bp和864 bp,分別編碼285個和287個氨基酸;ouSmMYB和dongSmMYB全長分別為969 bp和959 bp,開放閱讀框均為462 bp,編碼153個氨基酸。蛋白質二級結構分析表明α-螺旋和無規(guī)則卷曲均為兩個DFR蛋白和兩個MYB蛋白的主要二級結構元件。序列比對表明DFR蛋白具有NADPH結構域(NADPH binding domain)和底物特異性結合結構域(Substrate specific binding domain),屬于NADB-Rossmann超基因家族;MYB蛋白屬于R2R3-MYB轉錄因子,具有R2、R3兩個MYB結構域和b HLH結合域。ouSmDFR和dongSmDFR與St DFR和Sl DFR具有相對較高的同源性;ouSmMYB和dongSmMYB與Es MYB同源性較高。花色苷含量測定顯示,紫萼果茄萼花色苷含量較高且隨著果實的發(fā)育成熟而逐漸增加;而綠萼茄萼幾乎檢測不到花色苷。熒光實時定量PCR分析表明,DFR和MYB在紫萼長茄果萼中表達量均遠高于綠萼長茄;從初蕾期到盛花期,紫萼長茄果萼中DFR和MYB表達量逐漸升高,而綠萼長茄則幾乎沒有變化,與兩個品種茄萼顏色變化相一致�！窘Y論】ouSmDFR和dongSmDFR屬于NADB-Rossmann超基因家族,ouSmMYB和dongSmMYB為典型R2R3-MYB轉錄因子,DFR和MYB在紫萼長茄果萼中表達明顯高于綠萼長茄。推測DFR和MYB在茄萼呈色中發(fā)揮作用,并且參與花色苷生物合成。
[Abstract]:[objective] anthocyanin is a kind of water-soluble secondary metabolites synthesized by flavonoid pathway, which can not only make different organs of plants appear red, purple and blue, but also benefit human health. However, the molecular mechanism of biosynthesis of anthocyanin is not clear. The aim of this study was to clone the genes DFR and MYB related to the biosynthesis of anthocyanin, and to determine the expression of these genes in different color calyx at different developmental stages. To explore the role of DFR and MYB in the synthesis of anthocyanins from eggplant calyx. [methods] Calyx and Solanum melongena L.) were selected as experimental materials to determine the content of anthocyanin in different pH conditions, and the full-length sequences of DFR and MYB cDNA were isolated and cloned by RACE. The conserved domain and sequence characteristics of DFR and MYB were analyzed, and the sequences of DFR and MYB and their homologous proteins were analyzed, respectively, and phylogenetic tree was constructed to further analyze and identify genes. Protein secondary structure was predicted by SOPMA, an online analysis software provided by Ex PASy website. The expression of target gene in Calyx was detected by real-time fluorescence quantitative PCR. [results] DFR and MYB fragments were cloned from green calyx and purple calyx. The full length of SmDFR and dongSmDFR are 1 285 BP and 1 249 BP, respectively. The open reading frame is 858 BP and 864 BP, encoding 285 amino acids, 287 amino acids, 969 BP and 959 BP, respectively, and the full length of open reading frame is 858 BP and 864 BP, respectively. The full length of Bank is 969 BP and 959 BP, respectively. The full length of open reading frame is 858 BP and 864 BP, respectively. The full length of open reading frame is 969 BP and 959 BP, respectively. The length of open reading frame is 858 BP and 864 BP, respectively. The full length of open reading frame is 969 BP and 959 BP, respectively. The full length of open reading frame is 858 BP and 864 BP, respectively. The reading frames were 462bp, encoding 153 amino acids. The analysis of protein secondary structure showed that both 偽 -helix and irregular curl were the main secondary structural elements of two DFR proteins and two MYB proteins. Sequence alignment indicated that DFR protein had NADPH. NADPH binding domain) and substrate specific binding domain substrate specific binding domain belong to NADB-Rossmann supergene family and belong to R2R3-MYB transcription factor. There are two MYB domains, two MYB domains, two MYB domains, two MYB domains, and two binding domains. OuSmDFR and dongSmDFR have relatively high homology with St DFR and SL DFR, and the homology between dongSmMYB and es MYB is relatively high. The anthocyanin content is determined by assays of anthocyanin content. The content of anthocyanin was higher and increased gradually with the fruit maturation, but the anthocyanin was almost not detected in the green calyx. Fluorescence real-time quantitative PCR analysis showed that the expression of MYB and DFR in the long purple calyx was much higher than that in the green calyx. The expression of DFR and MYB increased gradually from the first bud to the full flowering stage, while the expression of MYB in the long purple calyx increased, while the expression of MYB in the long green calyx was almost unchanged. [conclusion] ouSmDFR and dongSmDFR belong to the NADB-Rossmann supergene families, NADB-Rossmann SmMYB and dongSmMYB are the typical transcription factors of R2R3-MYB and MYB. The expression of DFR and MYB in the calyx of long purple calyx is obviously higher than that in the long calyx of green calyx. It is speculated that DFR and MYB play a role in the color of eggplant calyx. And participate in anthocyanin biosynthesis.
【作者單位】： 東北林業(yè)大學生命科學學院/林木遺傳育種國家重點實驗室;黑龍江省農業(yè)科學院園藝分院;
【基金】：國家基礎科學人才培養(yǎng)基金(J1210053) 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金(DL12CA10,2572014EA03) 林木遺傳育種國家重點實驗室創(chuàng)新項目(2013A06,2013B010) 黑龍江省博士后科研啟動金(LBH-Q14011)
【分類號】：S641.1

【參考文獻】

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本文編號：1534173