苦蕎FtAH4L基因的克隆及其在逆境脅迫下芽期苦蕎中的表達(dá).pdf_第1頁(yè)
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1、類黃酮是植物中一大類重要的次生代謝產(chǎn)物,其由細(xì)胞質(zhì)中的多酶復(fù)合體中合成后,可在位于生物膜上的各類轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白幫助下進(jìn)行胞內(nèi)跨膜或長(zhǎng)距離運(yùn)輸。其中,質(zhì)膜H+-ATPase類蛋白參與了原花青素和黃酮醇的運(yùn)輸??嗍w(Fagopyrum tataricum)又稱韃靼蕎麥,是我國(guó)蕎麥的主要栽培種之一??嗍w富含以蘆丁為主的黃酮類物質(zhì),其黃酮轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)機(jī)制尚不明晰。本研究以苦蕎為材料,對(duì)質(zhì)膜P-type H+-ATPase的FtAH4L基因進(jìn)行克隆和序列分

2、析,并分析不同光質(zhì)刺激、冷脅迫和茉莉素誘導(dǎo)對(duì)FtAH4L基因表達(dá)和黃酮含量的影響,為進(jìn)一步研究苦蕎黃酮合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和定位提供參考。主要研究結(jié)果如下:
  1.采用CODEHOP法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物,通過(guò)同源克隆和RACE技術(shù),獲得了一條苦蕎ATPase基因家族基因。序列分析表明,該基因?yàn)榭嗍wFtAH4L(autoinhibitedH+-ATPase isoform4 like)基因,cDNA全長(zhǎng)3398bp,ORF為2865bp,編碼96

3、5個(gè)氨基酸殘基,GenBank的登錄號(hào)為KF955601。Blast-P同源比對(duì)分析表明,F(xiàn)tAH4L與其他植物的ATPase4的氨基酸相似度在85%~89%之間,具有質(zhì)膜ATPase典型的跨膜結(jié)構(gòu)區(qū)與ATP結(jié)合功能域,分類上歸屬于P-type ATPase,與擬南芥的黃酮轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的AHA10分為一類。
  2.采用冷白色熒光、白色LED光、紅色LED光、藍(lán)色LED光和UV-B五種光質(zhì)對(duì)芽期苦蕎進(jìn)行光照培蕎,分析了子葉和胚軸中Ft

4、AH4L基因表達(dá)量和黃酮含量的變化情況。結(jié)果表明:五種光照下,子葉中FtAH4L表達(dá)量和黃酮含量的影響不顯著(P>0.05);而在胚軸中,各種光質(zhì)刺激會(huì)顯著增加FtAH4L表達(dá)量和黃酮含量(P<0.05),且LED藍(lán)色光與UV-B的照射具有更明顯的作用,F(xiàn)tAH4L表達(dá)量和黃酮含量均極顯著上升(P<0.01)。
  3.在冷脅迫后,芽期苦蕎的胚軸和子葉的FtAH4L表達(dá)量和黃酮含量均極顯著上升(P<0.01),二者呈正相關(guān)。

5、>  4.茉莉素誘導(dǎo)下,芽期苦蕎子葉和胚軸中FtAH4L表達(dá)量變均表現(xiàn)為隨時(shí)間變化先升高后略有降低,在誘導(dǎo)10h達(dá)到最大值,均比誘導(dǎo)前極顯著上調(diào)(P<0.01);黃酮含量則從誘導(dǎo)4h起極顯著升高(P<0.01),均在誘導(dǎo)的第10h達(dá)到最大值。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明,茉莉素誘導(dǎo)下,苦蕎FtAH4L表達(dá)量與黃酮含量呈正相關(guān)。
  在各種光刺激、冷脅迫與茉莉素誘導(dǎo)下,芽期苦蕎中FtAH4L在子葉中的相對(duì)表達(dá)量顯著低于胚軸(P<0.05),但子葉

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