荸荠苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和表达

• 作者: 宋慕波 帅良 方方 李淋 段振华 覃丽 陈振林
• 来源期刊: 华南农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 荸荠 苯丙氨酸解氨酶 基因克隆 表达分析 黄化 水杨酸
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 77-83
• 页数: 7页
• 分类号: S645.3|TS255.36
• 字数: 6087字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201804020

摘要

[目的]克隆荸荠Eleocharis tuberosa苯丙氨酸解氨酶基因(PAL),分析其序列特征及其在荸荠不同组织中和鲜切荸荠贮藏过程中的表达情况,为揭示鲜切荸荠黄化机理提供理论依据.[方法]通过RT-PCR和RACE技术从荸荠中克隆PAL基因的cDNA全长,采用生物信息学方法对其序列和所编码的蛋白进行预测分析,利用荧光定量PCR技术分析PAL基因在荸荠不同组织和鲜切荸荠贮藏过程中的表达情况.[结果]克隆得到荸荠PAL基因全长cDNA,将其命名为CwPAL,该序列长度为2485 bp,含有1个2142 bp的完整开放阅读框,共编码713个氨基酸.CwPAL蛋白分子式为C3437H5514N944O1058S34,相对分子质量为78079,等电点为5.97,原子总数为10987个.CwPAL包含PAL-HAL和PLN02457结构域及典型的PAL酶活性中心序列(GTITASGDLVPLSYIAG).CwPAL的二级结构以 α-螺旋为主,其三维结构模型呈典型的"海马状"结构.系统进化分析表明,CwPAL与菠萝Ananas comosus和海枣Phoenix dactylifera的PAL蛋白亲缘关系较近.荧光定量PCR分析表明,CwPAL基因在荸荠皮中的表达量最高,鲜切荸荠贮藏过程中CwPAL基因表达量快速上升,水杨酸处理显著抑制了CwPAL基因的表达.[结论]CwPAL属于典型的苯丙氨酸解氨酶家族,该基因可能通过调控苯丙烷代谢从而影响鲜切荸荠的黄化.