樟树MVA途径基因克隆与表达模式初探

• 作者: 汪信东 张月婷 秦政 符潮 杨海宽 李江
• 来源期刊: 中南林业科技大学学报
• 关键词: 樟树 橙花叔醇 倍半萜 MVA途径 表达模式
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 生物学
• 页码范围: 110-121
• 页数: 12页
• 分类号: S792.23
• 语种: 中文
• DOI: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2021.05.013

摘要

[目的]克隆樟树MVA途径系列基因,初步研究其表达模式及分析其表达水平与倍半萜含量的关系,为解析樟树精油倍半萜类成分生物合成机制提供理论依据.[方法]基于转录组与基因组数据,PCR克隆MVA途径系列基因.进一步借助荧光定量PCR,聚类分析系列基因在橙花叔醇型樟树不同组织与不同化学型樟属植物叶组织中的表达模式.挑选代表性单株,关联分析在不同时令下系列基因表达量与倍半萜含量.[结果]橙花叔醇型樟树叶、叶柄、花与花梗等4个组织精油主要成分为倍半萜类化合物,小枝与树皮精油主要成分为单萜类化合物,而根组织精油主要成分则为苯丙素类化合物.樟树MVA途径11个序列基因在不同组织中可分为3种不同表达模式.其中,HMGS2、HMGR2与IDI1等3个基因具有类似的表达模式,即在富含倍半萜类化合物组织中优势表达.进一步分析HMGS2、HMGR2与IDI1等3个基因在不同化学型樟属叶组织表达模式,结果显示三者在倍半萜型单株叶组织中表达量是其它化学型的3.26～6.07倍.在小群体分析中,不同时令下HMGS2、HMGR2与IDI1等3个基因表达丰度与倍半萜累积速度相关,但与单株间倍半萜含量无明显相关性.[结论]樟树部分MVA途径系列基因即HMGS2、HMGR2与IDI1等存在共表达模式,在转录水平上三者对樟树倍半萜类化学型形成及不同组织倍半萜类化合物差异性分布具有重要调控作用,但不同单株间叶组织中倍半萜类化合物含量多寡可能还受其它因素调控.