紫薇LiANS基因的克隆和表达及与花青素含量的关系
Molecular Plant Breeding（2021）
Abstract
花青素合成酶(anthocyanidin synthase,ANS)是植物花青素生物合成途径末端的限速酶.为初步探究LiANS在紫薇花青素生物合成途径上的功能,本研究以紫薇'紫韵'为试材,利用RACE技术获得ANS基因的全长,并进行生物信息学的分析和原核表达.采用qRT-PCR与LC-MS技术检测LiANS基因在叶片不同发育时期的表达情况并与花青素含量做相关性分析.结果 显示,LiANS的cDNA序列全长1378 bp(基因登录号为MT023557),开放阅读框为1068bp,编码355个氨基酸,蛋白分子量为40.22191kD,理论等电点5.34,具有典型的2OG-FeII-Oxy保守结构域,是不稳定亲水性蛋白.系统进化树分析表明LiANS与石榴的亲缘关系最近.构建原核表达pCold-LiA NS载体,在IPTG诱导下获得了LiANS融合表达蛋白,与预期分子量一致.荧光定量PCR与LC-MS分析表明LiANS基因在红色的嫩叶时期表达量最高,随着叶片成熟转为绿色和灰紫色而不断下降.相关关系矩阵表明LiANS基因表达量与花青素含量相关性系数为0.854508,推测LiANS基因参与了花青素的积累.为深入研究LiANS基因功能在紫薇花青素生物合成的分子调控网络提供科学依据.
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