巴戟天苯丙烷类代谢途径相关基因的克隆与表达

• 作者: 周成城 谢德金 万志庭 陈凌艳 郑郁善
• 来源期刊: 应用与环境生物学报
• 关键词: 巴戟天 苯丙烷类代谢途径 基因克隆 生物信息学分析 表达模式 干旱胁迫
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 158-166
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19675/j.cnki.1006-687x.2020.02006

摘要

为探究巴戟天(Morinda officinalis How.)苯丙烷类代谢途径相关基因(PAL、C4H和4CL)序列特征及其在干旱胁迫下的表达模式,以根、茎、叶为材料,基于转录组测序数据,采用反转录-聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术,克隆得到3个巴戟天苯丙烷类代谢公共途径基因全长cDNA序列及其启动子,分别为MoPAL、MoC4H和Mo4CL-like2.3个基因全长分别为2 504 bp、1 688 bp和1 911 bp,其开放阅读框(open reading frame,ORF)分别为2 154 bp、1 584 bp和1 632 bp,分别编码717个、524个和543个氨基酸.同源比对分析显示,3个基因氨基酸序列与咖啡树同基因的相似性较高,相似度均超过85％.MoPAL含有苯丙氨酸和组氨酸解氨酶的酶活中心(GTITASGDLVPLSYIAG),MoC4H含有细胞色素P450超级家族结构域FG-GRRSCPG,Mo4CL-like2含有苯丙氨酸解氨酶超级家族结构域(LPYSSGTTG-KGV).启动子分析结果显示3个启动子的上游顺式元件都含有TATA-box、CAAT-box和生长素响应元件,此外,MoPAL还含有分生组织表达响应元件(CAT-box)和昼夜节律响应元件(circadian),MoC4H含有干旱诱导性响应元件(MBS),Mo4CL-like2含有较多光响应元件,如Box 4、Sp1和GA-Motif等.定量分析结果显示3个基因表达水平具有组织特异性且在根中表达量相对较高,在干旱胁迫早期过程中3个基因显著上调.上述结果表明MoPAL、MoC4H和Mo4CL-like2可能在巴戟天干旱胁迫应答中发挥重要作用.