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万寿菊类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1克隆与表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】克隆万寿菊(Tagetes erecta L.‘Scarletade’)类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1(TeCCD1),分析其序列特征和表达特性,为阐明其在类胡萝卜素降解途径中生物学功能及进一步探讨万寿菊花色形成机理提供理论基础。【方法】依据万寿菊花蕾转录组数据,利用同源序列比对结果设计引物,结合RT-PCR技术克隆获得万寿菊CCD1 cDNA全长,分析其序列特征;利用Real-time PCR分析舌状花未开花蕾、半开花蕾、开放的头状花序和完全开放的头状花序4个不同发育时期的基因表达特性。【结果】克隆获得万寿菊CCD1(Gen Bank登录号:KX557488)的cDNA全长序列为1 746 bp,编码区长度1 626 bp,编码541个氨基酸。蛋白质分析表明TeCCD1为不稳定蛋白,不含信号肽,属RPE65超家族(登录号:PF03055),包含CCD家族保守结构域,主要定位于细胞质。万寿菊CCD1核酸序列与除虫菊CCD1同源性最高,为89%;氨基酸序列分析表明万寿菊CCD1与除虫菊CCD1同源性高达93%,与其他19个不同种属的CCD1同源性在75%—83%,说明TeCCD1是高度保守的基因;系统进化树分析显示TeCCD1的进化基本符合植物分类学的进化规律,并具有明显的种属特征,万寿菊与菊科同源基因亲缘关系最近。Real-time PCR分析表明TeCCD1在舌状花发育过程中均有表达,随舌状花的开放逐渐升高,S4期达到最大值。【结论】克隆获得万寿菊舌状花的CCD1,是典型的CCD家族成员,为高度保守的基因,主要定位于细胞质,万寿菊舌状花颜色变浅可能与CCD1表达量增加导致类胡萝卜素降解有关。 相似文献
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研究以‘猩红色’万寿菊和‘非洲’万寿菊为试验材料,利用Real-time荧光定量PCR技术研究类胡萝卜素降解代谢途径中CCD1,CCD4b,CCD7和NCED2在不同品种及不同器官中的表达情况。结果表明:CCD1,CCD4b,CCD7和NCED2在不同万寿菊品种根、茎、叶、花中均有不同程度的表达,4个基因在花中的表达均为‘非洲’万寿菊高于‘猩红色’万寿菊(P0.01),表明上述基因可能与不同万寿菊花色差异的形成有密切关系。 相似文献
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利用基因同源克隆技术结合3' RACE和5' RACE基因克隆技术,从甜荞(Fagopyrum esculentum)花芽中克隆到1个与花序分生组织发育和果实发育等过程中起到重要作用的euFUL基因的同源基因FaeseuFUL(GenBank登录号为KM386626).序列分析表明,其cDNA全长1060bp,包括38bp的5'-UTR、1个编码231个氨基酸的696bp的完整开放阅读框以及326bp的3’-UTR.蛋白质分子序列比对和分子系统进化分析表明,FaeseuFUL基因是MIKC-type MADS-box基因,属于AP1/ SQUA亚家族的euFUL进化系,与拟南芥的AGL8/FUL的同源基因相似性达到81.4％,其编码区的C末端含有euFUL进化系的FUL基序和paleoAP1基序. 相似文献
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以荷花品种'重瓣一丈青'(Nelumbo nucifera‘chongban yizhangqing')为试材,采用同源克隆方法获得2个AP3/DEF同源基因NnDEF1和NnDEF2。NnDEF1基因CDS序列全长678 bp,编码225个氨基酸;NnDEF2基因CDS序列全长693 bp,编码230个氨基酸;2个蛋白的C-末端序列均包含典型的PI衍生基序和PaleoAP3基序。序列比对和系统进化分析表明:NnDEF1和NnDEF2基因属于B功能基因家族AP3/DEF亚家族,2个基因序列的同源性远高于其他物种同源基因,表明荷花进化中可能存在基因加倍事件。表达模式分析显示:NnDEF1和NnDEF2基因表达具有品种间相似性和个体内差异性,NnDEF1倾向于在花瓣和雄蕊组织中表达,在内侧花瓣表达量最高;而NnDEF2则表达较广泛,在茎、叶、萼片、花瓣组织中均有表达,在外轮花瓣组织中表达量最高。基因表达差异表明,NnDEF1基因可能在荷花瓣化现象中发挥作用。上述研究结果可为研究荷花花发育及瓣化现象分子机制奠定基础。 相似文献
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MADS-box家族基因广泛分布于植物中,在花发育过程中起着重要调控作用。采用同源克隆结合c DNA末端快速扩增技术(RACE)在光皮桦Betula luminifera中克隆到1个MADS-box基因,命名为Bl MADS1。该基因可能存在2个不同的转录本Bl MADS1S和Bl MADS1L:前者为1 150 bp,编码254个氨基酸,具有MADS-box基因的典型结构,与欧洲白桦Betula pendula的同源基因相似性最高(97%);后者长1 312 bp,但仅含有690 bp的开放阅读框(ORF),编码229个氨基酸,缺失MADS-box蛋白的C端。这种缺失可能由内含子可变剪切造成。同源比对和系统进化分析表明:Bl MADS1属于AP1/SQUA亚家族的AGL79这一分支。定量聚合酶链式反应(PCR)表达分析表明:Bl MADS1基因在根、茎、叶和花器官中均有表达,但Bl MADS1S和Bl MADS1L这2个转录本表达模式存在差异。雄花序发育过程中,Bl MADS1的2个转录本的表达峰值均在萌动雄花序时期;而在雌花序发育过程中,Bl MADS1L和Bl MADS1S表达水平的峰值分别出现在初生雌花芽和萌动雌花序。图6表1参27 相似文献
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桑树光合系统ⅡMPsbR基因的克隆及在不同部位表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
根据桑树表达序列标签(ESTs),采取RT-PCR方法克隆了一个编码桑树光合系统ⅡPsbR基因的全长cDNA序列,以期为从分子水平上揭示桑树高效光合作用的机制奠定基础.序列分析表明,该基因全长623bp,存在56 bp的5'-UTR和306bp的3'-UTR,其开放阅读框(ORF)长261bp,编码86个氨基酸,预测蛋白质分子质量为8.95 kD,等电点为11.09.同源分析表明,桑树光合系统ⅡMPsbR基因与花生、大豆编码氨基酸具有较高的同源性;根据MPsbR基因的氨基酸序列与其他20个物种的氨基酸同源序列构建的系统进化树表明,桑树与花生、海桑、梨、大豆的亲缘关系较近.半定量RT-PCR研究表明,桑树光合系统MPsbR基因在桑树不同部位的表达水平有一定差异,在幼叶(刚展开第一张叶)和顶芽表达量最高,其作用机理有特于进一步研究之中. 相似文献
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PsbS蛋白在植物非光化学淬灭(NPQ)中发挥着重要作用。采用同源比对方法从毛竹(Phyllostachys edulis)全长cDNA文库中得到1个PsbS同源基因序列(FP091683),命名为PePsbS1。该基因全长1 069 bp,具有多种光应答元件和参与光应答的顺式作用元件。PePsbS1的开放阅读框为807 bp,编码一个268 aa的蛋白。蛋白结构分析表明,该蛋白由转导肽(53 aa)和成熟蛋白(215 aa)组成,成熟蛋白包含1个叶绿素a/b结合蛋白功能域、4个跨膜区;疏水性分析表明该蛋白组成氨基酸以疏水性氨基酸为主,占42.5%;Blastp分析发现该蛋白与玉米的一致性最高,达80.3%。构建含有PePsbS1编码成熟蛋白序列的原核表达载体pET23a-PePsbS1-mature,转化大肠杆菌,经IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE电泳分析。结果表明,分离纯化获得目的蛋白的分子量约为28 kD,与预测PePsbS1编码成熟蛋白的大小相符。这将有助于对竹子PsbS蛋白结构与功能的深入研究。 相似文献
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FOX蛋白家族(Forkhead box family,FOX)在昆虫眠性、生长及变态发育等过程中起到重要作用。研究克隆了野桑蚕FOX蛋白家族中的foxo同源基因ORF框及其上下游部分UTR序列,比较了与家蚕同源序列的异同。结果表明野桑蚕foxo基因ORF框长度为1 539 bp,编码512个氨基酸残基。野桑蚕与家蚕foxo基因在核酸序列上存在13处单碱基差异,但两者蛋白序列完全一致。序列分析表明,野桑蚕foxo编码蛋白含有保守的fork-head结构域和FOXO蛋白特有的TAD结构域。进化分析表明,野桑蚕foxo与家蚕亲缘关系最为接近,脊椎动物和昆虫各亚目可按照foxo序列聚为亚群,表明foxo保守性的同时也具有各物种独特的特征。研究在深入开展野桑蚕foxo基因功能分析及其在变态发育过程中的功能研究方面具有一定理论指导意义。 相似文献
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利用徒手切片、石蜡切片和半薄切片技术,使用光学显微镜观察了万寿菊营养器官(根、茎、叶)的显微结构和不同颜色舌状花发育过程中显微结构的变化情况。结果表明:(1)万寿菊营养器官结构表现出双子叶植物结构特点,根由表皮、皮层和维管柱组成,木质部为多原型,木质部与韧皮部相间排列;茎由表皮、皮层、木质部、韧皮部和髓组成;叶由上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织组成。(2)万寿菊舌状花的结构由上表皮、下表皮和中层组织三部分组成,表皮细胞无气孔,上表皮细胞呈圆锥型凸起,中层组织无栅栏组织和海绵组织之分,与成熟叶片比较差异显著。(3)深橙色万寿菊品种‘猩红色’舌状花的上表皮、下表皮和中层组织均有明显的橙色色素分布,淡黄色品种‘非洲菊’舌状花上、下表皮细胞没有发现明显的色素积累,中层组织有颜色很浅的色素分布,表明花色色素可以分布于万寿菊舌状花的全部组织细胞中。同一品种不同发育时期舌状花上表皮及中层细胞形状发生了改变,推测此变化可能是花色变浅的原因之一。 相似文献
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《西北林学院学报》2017,(1)
LAZY1基因对于植物分枝角度、分枝方向具有重要影响。以沙柳为试验材料克隆LAZY1基因,利用生物信息学软件分析LAZY1基因序列、构建进化树,并预测蛋白结构。结果表明,SpsLAZY1a和SpsLAZY1b的CDS全长分别为1 161、1 143bp,分别编码386和380个氨基酸。生物信息学分析表明SpsLAZY1a、SpsLAZY1b2种蛋白均为亲水性蛋白,均无信号肽区域。氨基酸序列具有IGT基因家族典型结构域,并且其C端有LAZY1蛋白的典型EAR结构。系统发育树将18个LAZY1蛋白家族聚为2个大类,SpsLAZY1a和SpsLAZY1b属于其中第1类,均为双子叶植物,并与其他植物具有较高相似性。氨基酸同源结构比对发现这些植物间既有相似同源区域,也存在一定差异区域。单子叶比双子叶植物缺少某些同源区域,草本比木本植物又缺少某些同源区域。LAZY1基因在沙柳进化过程中发生基因重复,本研究由沙柳中成功克隆SpsLAZY1a、SpsLAZY1b基因,隶属IGT基因家族,并初步揭示LAZY基因的系统进化关系。 相似文献
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【目的】研究类胡萝卜素裂解双加氧酶（CCD）基因家族在柑橘基因组中的分布、结构及进化,对CcCCD4a在果肉颜色形成过程中的表达及其在不同果肉颜色的柑橘种质中的基因型进行研究,为开发用于果肉颜色的分子辅助育种标记奠定基础。【方法】根据已报道的CCD,采用同源比对法检索柑橘基因组中的CCD家族基因（CcCCD）。采用生物信息学软件构建系统进化树,进行亚细胞定位预测,预测蛋白质的相对分子质量与等电点（pI）等理化性质,预测保守motif,绘制家族基因Scaffold定位图。利用实时荧光定量PCR技术（qRT-PCR）分析CcCCD4a在柑橘果实颜色发育过程中的表达模式,利用测序技术鉴定30个柑橘品种的CcCCD4a基因型,采用Tassel软件进行单倍型分析。【结果】从克里曼丁橘（Citrus clementina）基因组中鉴定出14个CcCCD基因家族成员,可将其分为5个亚家族,即CcCCD1、CcCCD4、CcCCD7、CcCCD8和CcNCED。该家族蛋白理论等电点分布在6.05—8.53,编码氨基酸数目介于412—611个;亚细胞定位预测结果显示该基因家族成员主要位于叶绿体和细胞质中;聚类分析发现,CCD8亚家族与其他家族成员遗传距离较远,柑橘中各CCD均能在其他物种中找到同源基因;Scaffold定位分析发现,14个CCD家族成员成员分布在除5号Scafflod外的所有Scafflod上,且分布不均匀。对10个柑橘品种在4个时期的果肉色泽进行表型鉴定,随着果实趋于成熟,果肉的色调角（h）逐步下降,果肉颜色逐步加深;CcCCD4a在不同柑橘品种中相对表达量存在显著差异,果肉颜色为浓橙红色的品种CcCCD4a表达量显著低于果肉为橙色或浅橙黄色的品种(P<0.05),CcCCD4a相对表达量与色调角呈显著正相关(P<0.05);对30个柑橘品种进行测序分析,发现单倍型hap-1、hap-4和hap-5为果肉浓橙红色品种优势单倍型。【结论】‘克里曼丁’橘包含14个CCD基因家族成员,各成员均含有RPE65保守结构域,并定位于细胞的不同位置,分布在不同的Scaffold上。CcCCD4a参与柑橘果肉颜色的形成,其基因相对表达量与果肉色调角呈显著正相关,可作为潜在的柑橘果实颜色的辅助育种标记,尤其是单倍型hap-1、hap-4、hap-5与果肉红色的关联度较高,对颜色育种的早期杂种群体筛选有一定帮助。 相似文献
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用不同剂量60Co-γ射线辐射处理整株蟹爪兰后,测定叶片可溶性糖、淀粉、蛋白质、叶绿素、类胡萝卜素等含量。结果表明:在处理后可溶性糖含量均比对照有不同程度的增加;淀粉含量呈现先增加后降低的趋势,其中在60Gy时达到最大;蛋白质含量则变化不一,但在20Gy时有一最大值;叶绿素含量和类胡萝卜素含量较对照也有不同程度的增加,且均在60Gy时含量最大;可溶性糖含量与辐照剂量呈正相关,类胡萝卜素含量与叶绿素a含量呈正相关,叶绿素a/叶绿素b与叶绿素b呈负相关,所以60～70Gy剂量处理蟹爪兰较为适宜。 相似文献
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【目的】克隆万寿菊番茄红素β-环化酶基因和其启动子,进行生物学信息分析,并预测启动子功能,为万寿菊类胡萝卜素的代谢机制和叶黄素含量的调控提供参考依据。【方法】通过RT-PCR技术从万寿菊总RNA中克隆得到TeLCYb的cDNA序列;应用生物学方法分析其DNA序列及其编码蛋白质序列特征,使用DNAMAN和在线软件Box Shade对其氨基酸序列同源性比对分析,并利用MEGA6.0构建进化树,分析其亲缘关系;根据其cDNA序列利用FPNI-PCR法克隆其启动子序列,利用Plant Care在线数据库分析万寿菊TeLCYb启动子调控元件,构建启动子缺失表达载体pTeLCYb(-1969)∷GUS和pTeLCYb(-1140)∷GUS,利用农杆菌介导法侵染烟草,以GUS为报告基因研究不同调控元件的活性。【结果】从万寿菊中成功克隆TeLCYb,生物信息学分析发现,其全长共1 865 bp,开放阅读框为1 527 bp,编码508个氨基酸,氨基酸序列同源比对结果表明其与西洋蒲公英和菊花的同源性最高,且具有LCYb蛋白质特有的保守功能位点和特征多肽序列,在进化上与菊科单独聚为一枝。在已知基因序列的基础上获得长度为1 806 bp的TeLCYb启动子序列,生物学信息分析表明:该启动子除包含核心启动子元件TATA-box、CAAT-box外,还含有多种光应答元件和激素响应元件,其中光响应元件有13个,激素响应元件有5个,此外还具有MYBHv1结合位点元件、耐热响应元件、生理调控作用元件等顺式调控元件。GUS化学组织染色结果显示不同长度启动子均能够驱动GUS在茎、叶、花药及柱头中表达,但不同组织GUS染色蓝色斑点深度不同,其中花器官中花药和柱头中GUS酶活性最强;相对于启动子pTeLCYb(-1969),pTeLCYb(-1140)启动子还能够驱动GUS在根、叶和花萼中特异性表达,且各组织中GUS酶活性明显强于启动子pTeLCYb(-1969)的GUS化学组织染色结果。【结论】不同长度TeLCYb启动子均能驱动下游GUS的表达,但启动子的作用部位和作用强度存在差异,推测在ATG上游1 140 bp和164 bp区间的光响应元件可能具有增强子的功能,而全长启动子特有的激素响应元件和热响应元件可能具有抑制或降低启动子功能的作用。 相似文献
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为了给城市街道秋季有色叶植物的选择和配置提供理论依据,于2005-08~2005-12采用比色法连续测量枫香叶片中叶绿素,类胡萝卜素和花色素苷的含量,并探讨其与叶色变化的关系。结果表明,在8~12月份,枫香叶片叶绿素含量总体上呈下降的趋势,叶绿素a和b含量以及a/b的变化趋势与叶绿素总量的变化趋势相似;随季节变化,枫香叶片中类胡萝卜素和花色素苷含量的变化不明显;随着气温的下降,花色素苷的颜色逐渐地表现出来,在2种色素的共同作用下,枫香叶片逐渐由黄绿色变成红色、深红色;枫香叶色与花色素苷/叶绿素总量呈正相关关系,而与叶绿素总量呈很高的负相关关系,与类胡萝卜素、花色素苷绝对含量的变化关系不大;叶片pH的降低也是叶片逐渐变红的一个原因。 相似文献
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探析红色、黄色、绿色3种不同色系榉树叶色形成的化学机制,为选育、培育榉树优良株系提供理论依据。以秋季转色期叶色表现为红色、黄色、绿色的榉树叶片为材料,分析其叶片的颜色参数及花青素、叶绿素、类胡萝卜素等色素含量的变化特点,并分析叶色与色素组成间的相互关系。结果表明:秋季叶片转色期,红色系榉树的色相a~*值最高,在10月25日达到最大值,呈现出最佳观赏效果;绿色系榉树a~*值较低,且变化趋势相对平缓;在转色后期,黄色系榉树的b~~*值显著大于红色和绿色系榉树,但其在秋季变色期存在返绿现象。明度L~*值、彩度C~*值与色相b~*值的变化趋势几乎完全一致。不同色系榉树都含有花青素、叶绿素和类胡萝卜素,但不同色系榉树3种色素的含量不同。红色系榉树花青素含量百分比最高,为22.1%~44.6%;绿色系榉树的总叶绿素含量最高,为73.0%~80.5%;黄色系榉树的类胡萝卜素含量最高,为24.7%~35.4%。回归分析结果表明,榉树叶片中,花青素和叶绿素含量与榉树的叶片呈色密切相关。其中花青素含量与a~*值呈正相关,与L~*、b~*、C~*呈负相关,说明花青素含量的增加,使叶片红色度增加,同时明度、黄色度和彩度降低;叶绿素含量与L~*、a~*、b~*、C~*均呈负相关,说明叶绿素含量的增加,使叶片的明度、红色度、黄色度以及彩度均降低;类胡萝卜素含量未被引入方程,说明类胡萝卜素含量与叶片颜色参数无显著相关性(P0.05)。分析显示,花青素含量增加,叶绿素含量降低,可以使叶片变红;而花青素含量降低,叶绿素含量增加,叶片将维持绿色;若花青素与叶绿素同时降低,则将使叶片变黄。叶片内叶绿素、类胡萝卜素、花青素的含量及百分比是榉树呈现红色、黄色、绿色3种不同色系的物质基础和根本原因。 相似文献
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基于高光谱成像技术的菊花花色表型和色素成分分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为无损、高效测定菊花花色表型和色素成分及含量,以菊花160个品种为研究材料,用紫外分光光度法测定舌状花的色素种类和含量;用高光谱成像技术对菊花不同品种头状花序上不同花轮位置上舌状花不同部位的高光谱反射值进行测定;对高光谱反射指数与舌状花色素含量实测值间的相关性进行分析。结果表明:1)菊花头状花序中轮的舌状花正面的中部或偏后部获得的高光谱测定数据稳定。2)菊花相同色系品种具有相似的高光谱特征曲线,不同色系品种高光谱特征曲线存在差异。3)高光谱反射指数RRed/RGreen、ARI、mARI、mCRI、TCARI与菊花舌状花色素含量之间有较好的相关性,并利用80个品种分别建立了色素成分及含量监测模型。4)利用另外80个菊花品种进行验证发现,以RRed/RGreen、ARI和mARI建立的花青素含量监测模型、mCRI建立的类胡萝卜素含量监测模型和TCARI建立的叶绿素含量监测模型精度较高,可以无损、快速地测定菊花舌状花色素成分和含量。本研究为观赏植物花色表型分析和色素成分及含量的测定提供了一种新的思路和方法。 相似文献
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不同成熟度烟叶烘烤中颜色值和色素含量的变化 总被引：6，自引：0，他引：6
【目的】了解不同成熟度烟叶密集烘烤中颜色值和色素含量的变化以及它们之间的关系,为密集烘烤工艺的优化和完善提供理论依据。【方法】采用全自动测色色差计,对比研究烘烤中未熟、尚熟、适熟和过熟烟叶颜色参数（L*、a*、b*）和色差参数（△L*、△a*、△b*）的变化特征,采用分光光度法测定不同成熟度烟叶叶绿素、类胡萝卜素含量等指标。【结果】不同成熟度烟叶的L*、a*值在烘烤过程中均呈现升高的趋势,b*值在48℃之前升高,48—54℃有所下降,之后稍有回升。L*的变化规律表现为过熟>适熟>尚熟>未熟,鲜烟叶a*值在不同成熟度之间差别不大,在变黄中期之前成熟度高的烟叶a*值上升较快,烤后烟叶b*值大小表现为尚熟>未熟>过熟>适熟。随着烘烤的进行,烟叶△L*总体趋势变小。在48℃烟叶△a*明显变大,△b*相对降低,尤其以未熟和过熟烟叶明显。相关分析表明,尚熟和适熟烟叶的类胡萝卜素含量与L*值均呈极显著负相关（r = - 0.979,-0.851,P < 0.01）,类胡萝卜素含量与a*值呈显著负相关（r = - 0.832,- 0.853,P < 0.05）。烘烤过程中适熟烟叶的L*、a*和b*与各种色素含量的回归方程分别为 = 245.67 x1 + 114.75 x2 - 211.69 x3 - 125.21 x4 + 118.69, = 416.9 x1 + 369.19 x2 - 404.38 x3 -78.38 x4 + 43.55, = - 1051.55 x1 -1270.02 x2 + 1106.42 x3 + 17.48 x4 + 40.1。【结论】烘烤中不同成熟度烟叶正反面颜色变化趋势基本同步,烟叶颜色参数和色素含量的相关性明显,可以用颜色值作为辅助指标来判断烟叶成熟度。 相似文献
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【目的】 研究类胡萝卜素裂解双加氧酶基因AgCCD4在不同颜色芹菜中的基因型及相对表达量,结合类胡萝卜素含量测定,分析AgCCD4对芹菜组织中类胡萝卜素积累的影响,为进一步研究CCD亚家族基因在不同颜色芹菜组织着色中的作用奠定基础。【方法】 采用同源比对法检索芹菜基因组中的CCD家族基因AgCCD4。从‘津南实芹’‘黄太极’‘紫杆一号’和‘赛雪’4种不同颜色芹菜中分别克隆获得芹菜类胡萝卜素裂解双加氧酶基因AgCCD4。对芹菜AgCCD4的蛋白氨基酸序列组成、蛋白质理化性质、亲缘关系、空间结构等进行分析,预测其保守结构域和二级结构以及建立三级结构模型。采用荧光定量PCR技术检测AgCCD4在不同颜色芹菜不同组织中的表达水平。采用超高效液相色谱（UPLC）对4种颜色芹菜的叶片、叶柄和根中叶黄素和β-胡萝卜素的含量进行测定。采用农杆菌介导的瞬时表达转化法,研究AgCCD4蛋白在烟草表皮细胞中的亚细胞定位。【结果】 序列分析结果表明AgCCD4包含1个长度为1 779 bp的开放阅读框（ORF）,编码592个氨基酸。‘赛雪’中AgCCD4的核苷酸序列与其他品种相比存在18个碱基和9个氨基酸位点的差异,蛋白质相对分子质量分别为65.07 kD和65.12 kD,等电点分别为6.03和5.95。进化树分析表明,芹菜AgCCD4与菊科的向日葵和莴苣CCD4进化关系较近。AgCCD4蛋白的二级结构中包含多个α-螺旋和无规则卷曲,三级结构主要以β-折叠为主。亚细胞定位分析表明AgCCD4是一个定位在叶绿体上的蛋白。对4种颜色芹菜叶片、叶柄和根中叶黄素和β-胡萝卜素的含量进行测定,结果显示芹菜根中均未检测到叶黄素和β-胡萝卜素,叶片中叶黄素和β-胡萝卜素含量均以‘津南实芹’最高,分别为1 102.58 μg∙g-1 DW和241.92 μg∙g-1 DW,‘紫杆一号’最低,分别为57.12 μg∙g-1 DW和45.65 μg∙g-1 DW。在叶柄中,仅在‘黄太极’中检测到β-胡萝卜素,叶黄素也只在‘津南实芹’和‘黄太极’中被检测到。荧光定量PCR结果显示,AgCCD4在芹菜叶片中表达量最高,在根中最低。‘紫杆一号’和‘赛雪’叶片中AgCCD4的相对表达量相似,都显著高于‘津南实芹’和‘黄太极’。【结论】 本研究从4种颜色芹菜中分别克隆得到AgCCD4,其中‘赛雪’的基因序列和其他品种存在差异,其蛋白均含有RPE65保守结构域。AgCCD4表达量在芹菜不同组织中具有显著差异。芹菜中AgCCD4表达量与类胡萝卜素含量呈负相关。植物体中类胡萝卜素的含量和种类影响植株的颜色变化,AgCCD4可能通过降解类胡萝卜素来调控芹菜组织着色。 相似文献