茉莉花香氣合成相關(guān)酶基因克隆與表達分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、茉莉花[Jasminum sambac(L.) Ait]是木犀科茉莉?qū)伲ㄋ剀皩伲┲参铮l(fā)源于波斯及印度一帶,分布在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū),在我國福建、廣西、四川、云南、廣東等地大量栽培。茉莉花香氣芬芳馥郁、純正優(yōu)雅,是一種聞名世界的香料作物,深受人們的青睞。以茉莉花為原料制成的茉莉花茶滋味濃厚、香氣濃郁鮮靈持久,在我國銷量僅次于綠茶和烏龍茶,暢銷京津等廣大地區(qū),也是出口優(yōu)勢茶。
  為了解茉莉花香氣形成的分子機理,以雙瓣茉莉花瓣為

2、材料,采用RT-PCR和RACE技術(shù)相結(jié)合的方法,克隆獲得法呢基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophosphate synthase, FPPS)基因、5-磷酸脫氧木酮糖合成酶(Deoxyoxylulose-5-phosphate synthase, DXS)基因、3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, HMGR)基因、苯丙氨酸解氨酶(

3、phenylalanine ammonia-lyase,PAL)基因及水楊酸甲酯合成酶(salicylic acid carboxyl methyltransferase, SAMT)基因的全長cDNA序列,分別命名為JsFPPS、JsDXS、JsSAMT、JsHMGR、JsPAL。采用染色體步移技術(shù),獲得上游啟動子序列。采用實時熒光定量PCR技術(shù),檢測其在花瓣發(fā)育過程中的表達動態(tài)。結(jié)果如下:
  JsFPPS全長cDNA為139

4、4 bp,ORF(Open Reading Frame)為1050 bp,編碼348個氨基酸,含Isoprenoid_Biosyn_C1 superfamily蛋白保守區(qū),鏈長控制區(qū)(CLDR)、天冬氨酸富集的底物-Mg2+結(jié)合部位等功能保守域;分離得到JsFPPS基因上游調(diào)控序列1022 bp,含與開花相關(guān)元件CCAATBOX1,茉莉酮酸甲酯、植物生長素、低溫、暗響應(yīng)相關(guān)等茉莉花生長發(fā)育及花香形成相關(guān)的重要順式作用元件。
  J

5、sDXS全長cDNA為2505 bp,ORF為2148 bp,編碼715個氨基酸,含TPP-DXS、TPP-PYR-DXS-TK-like和Transketolase C等功能保守域;分離得到JsDXS基因上游調(diào)控序列745 bp,含啟動子核心元件TATA-box及茉莉酮酸酯反應(yīng)相關(guān)T/GBOXATPIN2、生物鐘相關(guān)元件CIACADIANLELHC,低溫相關(guān)元件MYCCONSENSUSAT等與花香形成相關(guān)的重要順式作用元件。
 

6、 JsHMGR全長cDNA為2274 bp,ORF為1785 bp,編碼594個氨基酸,含HMG-CoA reductase superfamily蛋白保守區(qū),NADP(H)結(jié)合部位、底物結(jié)合部位、催化殘基;分離得到JsHMGR基因上游調(diào)控序列1177 bp,除含與開花相關(guān)元件CCAATBOX1外,還含有茉莉酮酸相關(guān)元件GCCCORE及 PAL相關(guān)元件BOXLCOREDCPAL,并含有多個與低溫及暗響應(yīng)相關(guān)的元件等與花香形成相關(guān)的重要順

7、式作用元件;
  JsPAL全長cDNA為2221 bp,ORF為2140 bp,編碼712個氨基酸,含lyase_I_like superfamily蛋白保守域、活性位點及多肽結(jié)合位點;JsPAL基因上游調(diào)控序列1201 bp,含與開花相關(guān)元件 CCAATBOX1,PAL相關(guān)元件(BOXLCOREDCPAL、PALBOXPPC、PALBOXLPC、TATABOXOSPAL),花特異苯丙烷類相關(guān)元件MYBPLANT等與花香形成相關(guān)

8、的重要順式作用元件。
  JsSAMT全長cDNA為1363 bp,ORF為1095 bp,編碼364個氨基酸,含Methyltransf_7功能保守域;JsSAMT基因上游調(diào)控序列1433 bp,含啟動子核心元件TATA-can,開花相關(guān)元件CCAATBOX1、苯丙烷類相關(guān)元件MYBPLANT、生物鐘相關(guān)元件CIACADIANLELHC等與花香形成相關(guān)的重要順式作用元件。
  熒光定量PCR分析表明,JsFPPS基因在晚上

9、18:00茉莉花未開時表達量較低呈上調(diào)趨勢,到夜間20:00茉莉花半開時表達量達到最高呈下調(diào)趨勢,至凌晨2:00茉莉花完全開放時表達量降到最低。JsDXS基因在18:00表達量較低,隨著時間的推移逐漸上調(diào),到22:00表達量達到最高,呈下調(diào)趨勢,至凌晨2:00表達量降到最低。JsHMGR基因表達量在晚上18:00茉莉花未開時較低,隨著時間的推移及花的發(fā)育,迅速上調(diào)并在22:00時茉莉花半開達到最高,隨后下調(diào),在2:00時茉莉花完全開放仍

10、高于18:00時。JsPAL基因在晚上18:00茉莉花未開時表達量較低,隨著時間的推移逐漸上調(diào),到夜間20:00茉莉花半開時表達量達到最高,逐漸又出現(xiàn)下調(diào)的趨勢,直至凌晨2:00茉莉花完全開放時表達量降到最低。JsSAMT基因在晚上18:00茉莉花開花前表達量較低且呈上調(diào)趨勢,到夜間20:00茉莉花半開時表達量達到最高且呈下調(diào)趨勢,直至凌晨2:00茉莉花全開時表達量降到最低。
  綜上,JsFPPS、JsDXS、JsHMGR、Js

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