為了明確小麥查爾酮合成酶(CHS)基因TaCHS的表達規(guī)律以及挖掘TaCHS的等位變異,克隆了小麥TaCHS基因,并對其序列特征、表達特性及其在不同品種之間的多態(tài)性進行了分析。生物信息學(xué)分析表明,TaCHS基因?qū)儆诙嗷蚣易?編碼的蛋白質(zhì)分子質(zhì)量為43.15 ku,理論等電點為6.43,屬于疏水穩(wěn)定蛋白,定位于細胞質(zhì)中。進化分析表明,小麥TaCHS蛋白與二穗短柄草親緣關(guān)系最為密切。TaCHS基因在根、莖、葉、籽粒中均有表達,其中在莖中表達量最高;在灌漿期,籽粒中TaCHS的表達量呈現(xiàn)出先升高后下降再升高的變化趨勢,且在花后14 d的表達量達到第一個峰值。通過對119份小麥品種的TaCHS序列分析,發(fā)現(xiàn)其在不同小麥品種間的保守性較強,共發(fā)現(xiàn)4種變異類型,TaCHS-A1a、TaCHS-A1b、TaCHS-A1c、TaCHS-A1d分別占85.72%,7.56%,3.36%,3.36%。綜上,TaCHS-A1a類型為主要的變異類型,而不同小麥品種TaCHS基因在籽粒中的表達可能與類黃酮類物質(zhì)積累有關(guān)。

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圖1 TaCHS蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域(A)、二級(B)和三級(C)結(jié)構(gòu)預(yù)測

對TaCHS-A1a基因進行生物信息學(xué)分析,其DNA全長1283bp,由2個外顯子和1個內(nèi)含子組成,CDS序列全長1185bp,編碼394個氨基酸,其蛋白質(zhì)分子質(zhì)量為43.15ku,理論等電點為6.43,分子式為C1907H3048N526O563S25,脂肪族氨基酸指....

圖2 不同來源的CHS基因進化樹和基因結(jié)構(gòu)

表2不同物種CHS基因的信息Tab.2InformationonCHSgenesindifferentspecies物種Species基因ID號GeneID（EnsemblPlants）琴葉擬南芥Arabidopsislyratafgenes....

圖3 TaCHS基因在小麥中的時空表達模式

在灌漿期,TaCHS基因的表達水平在揚麥10號和周麥98165的籽粒中均呈現(xiàn)出先升高后下降再升高的特點,在花后14d達到第一個峰值;且在整個灌漿期,揚麥10號籽粒中TaCHS的表達量均高于周麥98165,這表明揚麥10號籽粒中可能有較高的類黃酮積累(圖3-B)。2.4TaCH....

圖4 不同小麥品種TaCHS基因PCR擴增結(jié)果

對119份小麥品種的DNA樣品進行擴增,經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測(圖4)后,將有明亮目的條帶的樣品測序。通過序列比對分析發(fā)現(xiàn),不同小麥品種TaCHS基因在56個位點處存在單核苷酸突變,并在內(nèi)含子區(qū)域存在小片段的Indel,但其編碼的氨基酸序列基本一致,僅在6個位點處存在差異(....

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