葉子花中甜菜色素代謝若干相關(guān)基因的克隆與表達(dá)分析.pdf

1、本研究以巴特葉子花(Bougainvillea spectabilis?Buttiana‘Holttum&Standlcy)苞片為材料，采用RT-PCR和RACE技術(shù)相結(jié)合的方法，克隆了花色代謝途徑即甜菜色素代謝相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因—多巴雙加氧酶(DOD)和葡糖基轉(zhuǎn)移酶(UDP)基因的cDNA全長(zhǎng)，采用生物信息學(xué)分析軟件，對(duì)這兩個(gè)基因的全長(zhǎng)cDNA進(jìn)行序列分析和功能預(yù)測(cè)；采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，分析這兩個(gè)基因在葉子花苞片不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)

2、水平，從分子水平初步闡明葉子花花色形成的分子機(jī)制，對(duì)葉子花花色調(diào)控和花色品種改良具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義，主要研究結(jié)果如下：
　　1．葉子花DOD基因cDNA全長(zhǎng)1059 bp，其中5‘端UTR長(zhǎng)55 bp，3‘端UTR長(zhǎng)241 bp，ORF長(zhǎng)746 bp，編碼249個(gè)氨基酸。生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，DOD基因所編碼的氨基酸序列具有多巴雙加氧酶保守結(jié)構(gòu)域，是一種穩(wěn)定的酸性親水蛋白，分子量為27.94 kD，等電點(diǎn)為5.38，二

3、級(jí)結(jié)構(gòu)具有8個(gè)α螺旋、8個(gè)β轉(zhuǎn)角、20個(gè)β折疊，具有12個(gè)磷酸化位點(diǎn)，不具有跨膜結(jié)構(gòu)，可能是只在細(xì)胞質(zhì)中起作用。在甜菜色素的代謝過(guò)程中，DOD催化L-多巴轉(zhuǎn)變成開(kāi)環(huán)多巴，隨后自發(fā)的轉(zhuǎn)變成甜菜醛氨酸，因此DOD基因被認(rèn)為是甜菜色素合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶。
　　2.葉子花UDP基因cDNA全長(zhǎng)1768 bp，其中5‘-UTR長(zhǎng)15 bp，3‘-UTR長(zhǎng)287 bp，ORF長(zhǎng)1425 bp，編碼482個(gè)氨基酸。生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，UDP

4、基因所編碼的氨基酸序列具有糖基轉(zhuǎn)移酶保守結(jié)構(gòu)域，編碼的蛋白也是一種穩(wěn)定的酸性親水蛋白，分子量為54.74 kD，等電點(diǎn)為5.77，二級(jí)結(jié)構(gòu)的主體由17個(gè)α螺旋、14個(gè)β轉(zhuǎn)角和33個(gè)β折疊組成，具有24個(gè)磷酸化位點(diǎn)，具有跨膜結(jié)構(gòu)，不含信號(hào)肽，可能是一種在細(xì)胞質(zhì)和液泡中共同作用的蛋白。在甜菜色素的代謝過(guò)程中，UDP催化甜菜配基轉(zhuǎn)變成甜菜苷，因此UDP基因被認(rèn)為是甜菜紅素合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶。
　　3．熒光定量PCR分析結(jié)果表明，這兩個(gè)基