%A 罗群凤, 胥猛, 冯源恒, 徐嘉娟, 李火根 %T 北美鹅掌楸LtCHS基因的克隆及生物信息学与组织表达特征分析 %0 Journal Article %D 2015 %J 林业科学 %R 10.11707/j.1001-7488.20150505 %P 37-45 %V 51 %N 5 %U {http://www.linyekexue.net/CN/abstract/article_7092.shtml} %8 2015-05-25 %X

【目的】 鹅掌楸属花色种间差异较大,是研究木本植物花色形成与调控机制的较理想材料。查尔酮合成酶基因(CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键基因,与植物花色形成密切相关,同时又是研究科以下系统发育的理想基因,种间进化差异较大,因此CHS基因用于研究鹅掌楸属花色差异形成机制有较强的可行性。本研究克隆北美鹅掌楸的查尔酮合成酶基因,并对其进行生物信息学及组织表达分析,以期为鹅掌楸属树种花色的形成和调控机制研究提供参考。【方法】 以北美鹅掌楸的花芽为材料,采用同源克隆和RACE技术克隆查尔酮合成酶基因(LtCHS),并进一步扩增该基因的基因组序列。对该基因进行生物信息学分析。采用半定量RT-PCR方法分析LtCHS基因在鹅掌楸属种间及不同组织中的表达水平。【结果】 获得2个查尔酮合成酶基因:LtCHS 1LtCHS2LtCHS 1基因的cDNA全长875 bp,包含1个702 bp的ORF,其基因组DNA (gDNA)只含有1个外显子,没有内含子,编码233个氨基酸,蛋白质分子量为71.88 kDa,等电点为5.09。LtCHS2基因的cDNA全长1 457 bp,包括1个1 185 bp的ORF,其gDNA含有2个外显子和1个内含子,编码394个氨基酸,蛋白质分子量为120.0 kDa,等电点为 4.97。2个基因的组织表达分析结果显示,LtCHS基因不仅在同一树种不同组织间存在差异,而且在种间也存在表达差异。LtCHS 1基因仅在北美鹅掌楸中表达,LtCHS2基因在鹅掌楸中表达,在杂交鹅掌楸中二者均有表达。【结论】 获得的2个LtCHS基因属于同一基因家族,但执行不同功能。二者在种间表达存在差异可能与鹅掌楸属花色形成有关。结合鹅掌楸属种间花色特征,可初步推测,LtCHS 1基因与LtCHS2基因可能分别调控不同类型花青素的合成。