甘蓝型油菜烷羟化酶基因MAH1的克隆与表达分析

• 作者: 徐熠 彭阳 李帅 赵秋棱 张双娟 李加纳 倪郁
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 甘蓝型油菜 角质层蜡质 烷羟化酶
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 640-647
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2017.00640

摘要

在植物蜡质合成途径中，中链烷烃羟化酶(mid-chainalkanehydroxylase，MAH)催化烷烃羟基化形成二级醇，进一步氧化为酮。本研究以拟南芥P450依赖性酶CYP96A15/MAH1基因为探针，采用电子克隆与RT-PCR技术，获得2个甘蓝型油菜MAH1的全长编码区序列，分别命名为BnMAH1-1和BnMAH1-2(GenBank登录号分别为KT795344和KT795345)。二者ORF长度均为1491bp，无内含子，核苷酸与氨基酸序列分别有92.4%与90.9%的一致性。根据编码区预测的BnMAH1-1和BnMAH1-2前体蛋白均为包含496个氨基酸残基的多肽链，具有典型的P450蛋白家族保守结构P415xR417x、K螺旋(E359xxR362)、C末端的血红素结合域(F436xxGxRxCxG445)以及氧结合带保守区域(A/G)G309x(D/E)T312(T/S)。NCBIBlastN、氨基酸序列多重比对与系统学分析表明，两者与拟南芥MAH1/CYP96A15同源性最高。实时荧光定量PCR表明，BnMAH1-1与BnMAH1-2主要在甘蓝型油菜茎、叶、花、及角果中表达，其中在叶片中的表达量最高，在根系中的表达量很低，这与角质层蜡质主要沉积在植株地上部分相一致。BnMAH1-1和BnMAH1-2在无蜡粉材料茎、叶片中几乎不表达，表明蜡质的减少与MAH1的转录下调有关。BnMAH1-1与BnMAH1-2受SA、MeJA、ACC、ABA、NaCl及干旱胁迫诱导表达，其中BnMAH1-1可能在水分胁迫响应中起主要作用。