白三叶类黄酮合成基因TrCHI的克隆及转录分析

Cloning and transcription analysis of flavonoid synthesis gene TrCHI from white clover

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摘要为研究白三叶类黄酮合成途径的关键基因TrCHI在白三叶(Trifolium repens)花色形成中的作用,以白三叶野生型和红花突变体为材料,通过同源克隆得到TrCHI基因并进行转录分析和CHI酶活性测定.结果表明,白三叶野生型TrCHI基因开放阅读框长660 bp,编码219个氨基酸,其红花突变体TrCHI开放阅读框长度为669 bp,编码222个氨基酸.7处氨基酸突变包括:第13号位的谷氨酸突变成天冬氨酸,第75号位的谷氨酸突变成谷氨酰胺,第154号位的丝氨酸突变成苏氨酸,第218号位的赖氨酸突变成精氨酸,并在末尾增加了甘氨酸、蛋氨酸和赖氨酸.进化分析发现,CHI基因进化具有物种保守性,TrCHI属于Ⅱ型CHI.花瓣、根和叶柄中,红花突变体TrCHI转录水平显著高于野生型;但在茎、叶和花梗中,红花突变体TrCHI基因转录水平低于野生型.突变体花瓣中CHI酶活性极显著高于野生型(P<0.001).推测白三叶突变体的红花表型与TrCHI基因突变并对白三叶中的类黄酮化合物的合成调控有关.本研究为进一步研究TrCHI在白三叶上的潜在功能提供了一定的价值.

作者张婷婷 ^[1] 刘洋 ^[2] 张鹤山 ^[2] 许本波 ^[3] 学术成果认领

作者单位长江大学生命科学学院, 湖北荆州 434025;动物胚胎及分子育种湖北省重点实验室/湖北省农业科学院畜牧兽医研究所, 湖北武汉 430064 ^[1] 动物胚胎及分子育种湖北省重点实验室/湖北省农业科学院畜牧兽医研究所, 湖北武汉 430064 ^[2] 长江大学生命科学学院, 湖北荆州 434025 ^[3]

关键词基因克隆同义突变错义突变开放阅读框进化分析转录水平 CHI酶活性分析 gene cloning synonymic mutations missense mutation open reading frame evolutionary analysis transcription level CHI enzyme activity analysis

栏目名称 植物生产层

DOI 10.11829/j.issn.1001-0629.2023-0102

发布时间 2023-11-06

基金项目

动物胚胎及分子育种湖北重点实验室开放课题