尿卟啉原脫羧酶（UROD）是植物葉綠素、光敏色素和血紅素合成中的一個(gè)關(guān)鍵酶。為了深入研究UROD基因的功能及其在雜交蘭葉藝形成中的作用,本研究在轉(zhuǎn)錄組測序基礎(chǔ)上,以雜交蘭紫妍氏（K21）及其葉藝品系爪藝紫妍氏（K21-1）為試驗(yàn)材料,克隆ChUROD基因,分析其序列信息,利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）檢測該基因在不同組織及不同品種葉片中的表達(dá)情況,并對(duì)相關(guān)生理指標(biāo)進(jìn)行測定。結(jié)果表明,ChUROD基因編碼區(qū)序列長1 191 bp,編碼396個(gè)氨基酸;該蛋白質(zhì)分子量約為43.78 kD,屬于URO-D-CIMS-like家族蛋白;系統(tǒng)進(jìn)化分析表明,雜交蘭ChUROD與墨蘭UROD的親緣關(guān)系最近。qRT-PCR分析結(jié)果顯示,ChUROD在K21葉中的相對(duì)表達(dá)量顯著高于莖和根,且顯著高于K21-1葉中的相對(duì)表達(dá)量。對(duì)雜交蘭UROD酶濃度、尿卟啉原Ⅲ、糞卟啉原Ⅲ含量及葉綠素含量的測定結(jié)果顯示,UROD酶濃度與其基因的相對(duì)表達(dá)量分布趨勢相似。在K21-1中,尿卟啉原Ⅲ脫羧產(chǎn)生糞卟啉原Ⅲ的過程受阻,尿卟啉原Ⅲ在黃葉區(qū)葉片大量積累;葉綠素a、葉綠素b在黃葉區(qū)葉片中合成受阻,且二者含量顯著低于... 

【文章來源】：核農(nóng)學(xué)報(bào). 2020,34(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

ChUROD的系統(tǒng)進(jìn)化分析

雜交蘭不同葉片中UROD酶濃度

UROD 基因作為卟啉類化合物分支合成酶的第一個(gè)基因,在代謝調(diào)節(jié)中起重要作用,對(duì)于動(dòng)植物的生長發(fā)育都是必需的[21-23]。目前,在包括人類、大麥、煙草、擬南芥等許多動(dòng)植物中均已克隆到了 UROD 基因,煙草UROD 基因編碼一個(gè)約 43 kD 的含葉綠體導(dǎo)肽的蛋白前體,UROD 需轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體中發(fā)揮作用,它的表達(dá)受光誘導(dǎo),UROD 基因突變會(huì)導(dǎo)致植物葉片受損[14];小麥和黃瓜的UROD基因表達(dá)受光和熱的影響,在熱應(yīng)激條件下,該基因在植物的綠化過程中起到重要的作用[24]。本研究在雜交蘭紫妍氏K21及其葉藝品系爪藝紫妍氏K21-1葉片中克隆獲得了UROD基因,該基因序列與其他植物UROD基因序列相似較高;系統(tǒng)進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn),雜交蘭與同屬蘭科的墨蘭親緣關(guān)系最近,但與雙子葉植物白梨、蘋果等的UROD親緣關(guān)系較遠(yuǎn),說明UROD分布具有種屬特異性。保守結(jié)構(gòu)域分析發(fā)現(xiàn),雜交蘭ChUROD蛋白質(zhì)屬于URO-D-CIMS-like家族。qRT-PCR結(jié)果表明,ChUROD基因在葉片中的相對(duì)表達(dá)量最高是根和莖的21倍和13倍,與在墨蘭[13]中的表達(dá)情況一致;本試驗(yàn)還檢測了ChUROD基因在不同品種葉片中的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)ChUROD基因在K21中的表達(dá)量顯著高于K21-1;推測該基因在雜交蘭中主要參與葉綠素的合成。圖3 ChUROD的系統(tǒng)進(jìn)化分析

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3563924