北美鹅掌楸LtuFPPS1基因克隆与组织表达分析

• 作者: 张成阁 刘换换 宗亚仙 李火根
• 来源期刊: 广西植物
• 关键词: 北美鹅掌楸 LtuFPPS1基因 基因克隆 生物信息学分析 组织表达
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 生理与分子生物学|Physiology and Molecular Biology
• 页码范围: 961-969
• 页数: 9页
• 分类号: Q943
• 语种: 中文
• DOI: 10.11931/guihaia.gxzw201911019

摘要

法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPPS)是植物萜类物质合成前体法尼基焦磷酸(farnesyl pyrophosphate,FPP)的关键合成酶.为探究北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)萜类合成途径的分子机制,该文利用北美鹅掌楸转录组数据,通过设计特异性引物,采用RACE技术克隆得到LtuFPPS1基因的全长序列并进行生物信息学分析.结果表明:(1)LtuFPPS1基因全长1460 bp,开放阅读框(ORF)长1056 bp,编码351个氨基酸,蛋白质分子量为40589.45 D,等电点为5.19,不稳定系数为43.50,归类为不稳定蛋白;LtuFPPS1基因所编码的蛋白不含信号肽,定位于线粒体,是一种不稳定亲水性蛋白,具有类异戊二烯类化合物合酶的特征结构域,α-螺旋为其氨基酸序列的主要二级结构.(2)进化树和同源序列分析表明,北美鹅掌楸LtuFPPS1蛋白与乐昌含笑(Michelia chapensis)的FPPS蛋白的亲缘关系更近.(3)组织表达分析结果发现,LtuFPPS1基因在北美鹅掌楸雌蕊中的表达量最高,其高低顺序为雌蕊>花芽>茎>雄蕊>萼片>叶片>花瓣>根,据此推测萜类代谢物在花器官中的合成相对较多.综上所述,LtuFPPS1基因为萜类合成酶基因,可为从分子生物学层面探究北美鹅掌楸萜类物质的合成提供一定的理论帮助.