紫蘇迷迭香酸合成酶基因克隆與表達分析研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本研究以唇形科植物紫蘇(Perillafrutescens)做為研究對象,采用cDNA末端快速擴增(RapidamplificationofcDNAends,RACE)技術,首次從紫蘇中克隆到迷迭香酸生物合成途徑中的迷迭香酸合成酶(Rosmarinicacidsynthase,RAS)基因(命名為PerRAS)全長cDNA序列(GenBank登錄號:KC355369),并對其進行了生物信息學分析和表達譜研究。
  通過對已報道的唇

2、形科植物丹參(Salviamiltiorrhiza)、彩葉草(Solenoatemonscutellarioides)、香蜂草(Melissaofficinalis)等的RAS基因比對,分析保守序列并設計引物,采用RACE技術克隆到1516bp的cDNA全長,包含1299bp的開放閱讀框(ORF),編碼432個氨基酸,72bp的5'非編碼區(qū)(5'UTR)和145bp的3'非編碼區(qū)(3'UTR)。BLAST比對顯示該基因與已報道的RAS基

3、因具有很高的相似性,其ORF序列與香蜂草、丹參和彩葉草的相似度分別為89.76%、87.67%和87.45%,與薰衣草(Lavandulaangustifolia)的ORF序列相似度為79.73%;氨基酸序列與丹參、彩葉草、香蜂草和薰衣草的總相似度為84.13%。
  用生物信息學軟件對所克隆到的紫蘇PerRAS基因進行序列分析。結果表明,其編碼的氨基酸親水性分析表現(xiàn)為疏水性;信號肽研究結果表明其不存在信號肽酶切位點,不具有信號肽

4、。同時,跨膜結構域預測結果顯示其不具有跨膜結構域。對紫蘇RAS蛋白前體的二級結構預測顯示,其含有19.68%的α螺旋、24.30%的延伸鏈和56.02%的隨機卷曲;進一步對其高級結構進行預測,得到了紫蘇RAS蛋白的三維模型。RAS系統(tǒng)進化樹分析結果表明,各RAS基因編碼的蛋白均有明顯的種屬特性,紫蘇RAS與唇形科植物RAS親緣關系最近,且RAS基因早在被子植物和裸子植物中就已經(jīng)存在,是一個古老的基因。
  以紫蘇β-Actin基因

5、作內標,采用熒光實時定量PCR對PerRAS基因的表達譜進行分析,結果表明PerRAS基因在根中的表達豐度最高,莖中最低,推斷紫蘇迷迭香酸(Rosemaryacid,RA)的合成途徑中RAS在根中起主要的催化作用;30min的UV-B照射、200μmol/LH2O2分別在一定程度上下調PerRAS基因的轉錄表達水平,推測PerRAS可能參與紫蘇對氧化脅迫的應激反應;500μmol/LMeJA一定程度的上調PerRAS基因的轉錄表達水平。

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