| 茄萼花色苷合成相关基因DFR和MYB克隆及表达分析 |
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| 引用本文： | 王海竹,曲红云,周婷婷,徐启江.茄萼花色苷合成相关基因DFR和MYB克隆及表达分析[J].中国农业科学,2017,50(14):2781-2792. |
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| 作者姓名： | 王海竹 曲红云 周婷婷 徐启江 |
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| 基金项目： | 国家基础科学人才培养基金（J1210053）、中央高校基本科研业务费专项资金（DL12CA10，2572014EA03）、林木遗传育种国家重点实验室创新项目（2013A06，2013B010）、黑龙江省博士后科研启动金（LBH-Q14011） |
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| 摘 要： | 【目的】花色苷是一类通过类黄酮途径合成的水溶性次生代谢产物,既能使植物的不同器官呈现红、紫、蓝等颜色,还有利于人体健康。紫茄富含花色苷,但是有关茄萼花色苷生物合成的分子机制还不是很清楚。本研究旨在通过克隆茄萼花色苷合成相关基因DFR和MYB,测定其在不同发育时期不同颜色茄萼中的表达量,探究DFR和MYB在茄萼花色苷合成中的作用。【方法】选用绿萼和紫萼长茄(Solanum melongena L.)果萼为试材,测定不同p H条件下茄萼花色苷含量;通过RACE方法分离克隆DFR和MYB cDNA全长序列,分析DFR和MYB的保守结构域及序列特征;分别对DFR和MYB及其同源蛋白序列进行系统进化分析,构建系统进化树来进一步分析鉴定基因;使用Ex PASy网站提供的在线分析软件SOPMA预测蛋白质二级结构;利用实时荧光定量PCR方法检测目的基因在不同发育阶段果萼中的表达情况。【结果】从绿萼和紫萼长茄果萼中克隆了DFR和MYB片段,分别命名为ouSmDFR、dongSmDFR和ouSmMYB、dongSmMYB,Gen Bank登录号分别为:KX224250、KX224251和KX224253、KX224254。ouSmDFR和dongSmDFR全长分别为1 285 bp和1 249 bp,开放阅读框为858 bp和864 bp,分别编码285个和287个氨基酸;ouSmMYB和dongSmMYB全长分别为969 bp和959 bp,开放阅读框均为462 bp,编码153个氨基酸。蛋白质二级结构分析表明α-螺旋和无规则卷曲均为两个DFR蛋白和两个MYB蛋白的主要二级结构元件。序列比对表明DFR蛋白具有NADPH结构域(NADPH binding domain)和底物特异性结合结构域(Substrate specific binding domain),属于NADB-Rossmann超基因家族;MYB蛋白属于R2R3-MYB转录因子,具有R2、R3两个MYB结构域和b HLH结合域。ouSmDFR和dongSmDFR与St DFR和Sl DFR具有相对较高的同源性;ouSmMYB和dongSmMYB与Es MYB同源性较高。花色苷含量测定显示,紫萼果茄萼花色苷含量较高且随着果实的发育成熟而逐渐增加;而绿萼茄萼几乎检测不到花色苷。荧光实时定量PCR分析表明,DFR和MYB在紫萼长茄果萼中表达量均远高于绿萼长茄;从初蕾期到盛花期,紫萼长茄果萼中DFR和MYB表达量逐渐升高,而绿萼长茄则几乎没有变化,与两个品种茄萼颜色变化相一致。【结论】ouSmDFR和dongSmDFR属于NADB-Rossmann超基因家族,ouSmMYB和dongSmMYB为典型R2R3-MYB转录因子,DFR和MYB在紫萼长茄果萼中表达明显高于绿萼长茄。推测DFR和MYB在茄萼呈色中发挥作用,并且参与花色苷生物合成。
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| 关 键 词： | 萼片 花色苷 DFR MYB 基因表达 茄 |
| 收稿时间： | 2017-01-09 |
Cloning and Expression Analysis of Anthocyanin Biosynthesis-Associated DFR and MYB Genes in Calyx of Eggplant (Solanum melongena L.) |
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| WANG HaiZhu,QU HongYun,ZHOU TingTing,XU QiJiang.Cloning and Expression Analysis of Anthocyanin Biosynthesis-Associated DFR and MYB Genes in Calyx of Eggplant (Solanum melongena L.)[J].Scientia Agricultura Sinica,2017,50(14):2781-2792. |
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| Authors: | WANG HaiZhu QU HongYun ZHOU TingTing XU QiJiang |
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| Institution: | 1.College of Life Science, Northeast Forestry University/State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding, Northeast Forestry University, Harbin 150040;2.Horticultural Branch, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150040 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | calyx anthocyanins DFR MYB gene expression Solanum melongena L |
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