换一批马铃薯块茎花色素苷合成相关R2R3 MYB蛋白基因的克隆和功能分析
Cloning and Functional Analysis of R2R3 MYB Genes Involved in Anthocyanin Biosynthesis in Potato Tuber
摘要植物花色素苷的合成代谢受转录因子的调控, 其中R2R3 MYB为最主要的转录调控因子.本研究以彩色四倍体马铃薯为试材, 克隆了R2R3 MYB基因家族里调控马铃薯块茎花色素苷合成R2R3 MYB-StAN1的3个同源基因,并利用生物信息学分析、稳定烟草遗传转化、qPCR等方法对这3个同源基因的结构和功能进行分析和鉴定, 结果表明, 这3个同源基因均含有R2和R3保守结构域, 其主要差别在于C端由10个氨基酸序列组成的重复结构(R)数目不同, 根据R数目将其分别命名为StAN1-R0、 StAN1-R1和StAN1-R3, 其蛋白分子量分别为28 047.91、29 458.35和31 527.60 Da, 等电点(pI)分别为 6.14、6.90 和 8.39, 均为亲水蛋白.通过转化烟草发现, 转入 StAN1-R0、 StAN1-R1和StAN1-R3后, 烟草叶片叶色变化明显, 其中转StAN1-R1烟草叶色呈深红色, 其叶片花色素苷含量最高.进一步利用 qPCR 分析表明, 外源 StAN1 使烟草叶片花色素苷合成代谢途径的关键基因(NtCHS、NtCHI、NtF3H、NtF3’H、NtDFR、NtANS、NtUFGT)上调表达, 同时烟草内源NtbHLH基因的表达显著上升; StAN1-R1可以高效地调控烟草内源NtbHLH基因和结构基因NtDFR和NtANS的表达.结果表明, StAN1的3个同源蛋白均可以调控花色素苷的合成,而只含一个重复序列R的StAN1调控花色素苷合成的能力最强.
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关键词
马铃薯花色素苷R2R3 MYB基因克隆生物信息学分析烟草转化基因表达分析potatoanthocyaninR2R3 MYBgene cloningbioinformatics analysisstable tobacco transformationgene expres-sion analysis
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DOI
10.3724/SP.J.1006.2018.01021
发布时间
2018-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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