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

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，是我國蕎麥的主要栽培種之一。苦蕎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)簡并引物，通過同源克隆和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3398bp，ORF為2865bp，編碼96

3、5個(gè)氨基酸殘基，GenBank的登錄號為KF955601。Blast-P同源比對分析表明，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在子葉中的相對表達(dá)量顯著低于胚軸(P＜0.05)，但子葉