苦荞FtF5H基因克隆及表达分析

• 作者: 段迎 杨晓琳 蔡苏云 贺润丽 尹桂芳 王艳青 卢文洁 孙道旺 王莉花
• 来源期刊: 广西植物
• 学科: 生物学
• 关键词: 苦荞 RT-PCR克隆 阿魏酸-5-羟基化酶 生物信息学分析 基因表达
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 遗传与育种|Genetics and Breeding
• 页码范围: 304-314
• 页数: 11页
• 分类号: Q943
• 语种: 中文
• DOI: 10.11931/guihaia.gxzw202012039

摘要

阿魏酸-5-羟基化酶(Ferulate 5-hydroxylase)是调控S型木质素合成的关键酶,为研究其在苦荞木质素生物合成途径中的分子机制,该文从苦荞转录组数据中筛选获得一个F5H基因,命名为FtF5H(GenBank登录号:MW455111),采用生物信息学方法对苦荞F5H蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、亲疏水性、蛋白质二级结构、蛋白质三级结构、氨基酸结构、系统进化树等进行分析和预测,并运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析FtF5H基因在厚果壳苦荞与薄果壳苦荞的叶、花、茎、果壳中的差异表达.结果表明:(1)FtF5H基因序列包含1395 bp的完整cDNA开放阅读框,编码464个氨基酸.(2)FtF5H蛋白具有P450超家族结构,为亲水性稳定酸性蛋白,不具有跨膜结构域,且为非分泌性蛋白.(3)FtF5H蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,三级结构预测显示FtF5H蛋白与5ylw.1.A的相似度较高.(4)系统进化分析显示FtF5H属于CYP84A亚家族.(5)qRT-PCR显示FtF5H基因在两种苦荞中的不同部位均有表达,且在厚果壳苦荞果壳中的表达量是薄果壳的5倍,表达具有极显著差异.该研究为进一步研究苦荞木质素合成的分子调控机制奠定了基础,对苦荞新品种的培育具有重要意义.