红花PAL家族全基因组分析及其在悬浮细胞中的表达

• 作者: 郭英男 刘月扬 马静雨 张敬 马鑫彤 张馨月 刘建雨 姚娜 刘秀明 李海燕
• 来源期刊: 中草药
• 关键词: 红花 PAL基因 黄酮合成 全基因组 悬浮细胞
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 药材与资源|Medicinal Materials
• 页码范围: 3362-3372
• 页数: 11页
• 分类号: R282.12
• 语种: 中文
• DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2021.11.024

摘要

目的 完成红花Carthamus tinctorius PAL基因家族的生物信息学分析,克隆1条红花PAL4基因编码区序列,通过农杆菌介导的方法,实现CtPAL4在红花悬浮细胞中的过表达.方法 在红花基因组测序基础上,对红花PAL家族进行全基因组分析,利用荧光定量PCR (RT-PCR)方法克隆1条红花PAL4编码区序列,并进行生物信息学分析,利用clustalWl.83软件构建系统进化树,在CtPAL4基因序列2端引入酶切位点BglⅡ和BstE Ⅱ,构建含有35 S启动子的植物超表达载体pCAMBIA3301-CtPAL4,并在红花悬浮细胞中进行超表达.结果 红花基因组中注释到6个PAL基因,分析显示5个基因具有典型的苯丙氨酸解氨酶的功能结构域及活性位点,并进行启动子和进化分析.CtPAL4基因编码707个氨基酸,相对分子质量为76820,具有典型的苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的功能结构域及活性位点,编码蛋白的三维结构与PAL的X射线蛋白质晶体结构类似.系统进化分析表明,CtPAL4基因编码的蛋白与拟南芥的亲缘关系最近.GUS染色结果证实,成功建立红花悬浮细胞遗传转化体系,并初步实现了CtPAL4基因在红花悬浮细胞中的过表达.结论 成功克隆l条红花PAL4编码区基因CtPAL4,并构建了植物表达载体pCAMBIA3301-CtPAL4,初步在红花悬浮细胞中实现了超表达,为研究CtPAL4基因在红花黄酮代谢途径的功能奠定基础.