科研产出
滇水金凤4CL基因的克隆及表达分析
《福建农业学报 》 2024 CSCD
摘要：【目的】4-香豆酰-CoA连接酶（4CL）作为苯丙烷类代谢途径的关键酶之一，对花青素合成起着重要作用。探究滇水金凤4CL基因（命名为Iu4CL）对滇水金凤花色调控的分子机理，为其花色调控及花色育种提供参考依据。【方法】以滇水金凤为材料，采用RT-PCR技术分离克隆Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4基因，并对其生物信息学进行分析；通过qRT-PCR技术对4CL基因在4种不同花色（白色、粉色、红色和深红色）及其4个不同花发育时期（花苞期S1、始花期S2、盛花期S3和谢花期S4）中的表达情况进行分析。【结果】Iu4CL1、Iu4CL2、Iu4CL3和Iu4CL4的cDNA全长分别为1 620、1 653、1 698、1 638 bp，分别编码539、550、565、545个氨基酸；其中Iu4CL1和Iu4CL2分别含有2个和4个内含子，Iu4CL3和Iu4CL4没有内含子。生物信息学分析表明，Iu4CL1、Iu4CL2和Iu4CL4为稳定蛋白，Iu4CL3为不稳定蛋白；4个基因均为无信号肽疏水性蛋白；Iu4CL2有3个跨膜结构，其余3个基因均不存在跨膜结构；Iu4CL基因4个拷贝均属于AMP结合酶超级家族和腺苷酸形成域I类超级家族。同源性分析表明，Iu4CL基因的4个拷贝均与喜马拉雅凤仙花的同源性最高；且Iu4CL1和Iu4CL2处于同一个大的分支中，而Iu4CL3和Iu4CL4处于另一个大的分支中，推测可能为旁系同源。qRT-PCR分析表明，Iu4CL基因的4个拷贝在4种不同花色和4个不同花发育时期的滇水金凤花器官中均有表达，其中Iu4CL1和Iu4CL3基因在白色花器官S3（盛花期）阶段表达量最高；Iu4CL2基因在红色花器官S3（盛花期）阶段表达量达到顶峰；Iu4CL4基因在深红色花器官S3（盛花期）阶段表达量最高。【结论】Iu4CL基因可能在滇水金凤花青素生物合成中发挥重要作用。
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滇水金凤花斑形成相关基因IuMYB114和IuMYB36的克隆及表达分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：MYB基因作为植物中最庞大的一个基因家族，在花斑及色素形成、生长发育等过程中发挥着重要作用。本研究以滇水金凤花器官为材料，获得2个MYB基因，分别命名为IuMYB114和IuMYB36,其cDNA分别为315 bp和876 bp,分别编码104个和151个氨基酸。生物信息学分析显示：二者均不具有内含子且均为亲水性不稳定蛋白，IuMYB114基因属于MYB超家族，推测IuMYB36属于新的R2R3-MYB转录因子亚组；IuMYB114和IuMYB36的氨基酸序列与其他物种的同源性均在64%和50%左右；二者均分别与各自的同源序列聚在一起，且处在两个不同分支。qRT-PCR分析发现两个基因在滇水金凤斑区和非斑区中均有表达，但在斑区表达量显著高于非斑区，IuMYB114和IuMYB36基因斑区表达量分别为非斑区的12.83倍和9.88倍，推测两个基因在滇水金凤花斑形成中发挥了重要的调控作用。本研究结果为后续探讨滇水金凤花斑形成的分子调控机理以及进行凤仙花花色改良等方面研究提供了一定的理论依据。
关键词： 滇水金凤 花斑形成 MYB基因 基因克隆 表达分析
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滇水金凤LWD基因的克隆及表达分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：WD40是转录因子大家族,具有调节花青素苷生物合成、植物生长发育及非生物胁迫响应等功能,LWD(LIGHT-REGULATED WD)基因是该家族中已知的生物钟调节因子,但目前有关植物LWD基因的报道较少,其功能还有待深入研究.为探究LWD基因对滇水金凤花色的影响,本研究以滇水金凤花器官为材料,采用RT-PCR等技术克隆得到2个滇水金凤LWD基因,分别命名为IuLWD1和IuLWD2,其cDNA全长分别为1041 bp和1032 bp,分别编码347个和344个氨基酸.基本理化性质分析显示,IuLWD1和IuLWD2的GC含量分别为46%和50%,相对分子量分别为38838.47 kDa和39029.65 kDa,理论等电点分别为4.71和4.70.IuLWD1和IuLWD2的不稳定指数分别为53.60和52.58,均属于不稳定蛋白;其总平均亲水指数分别为–0.388和–0.366,均为亲水性蛋白.结构域分析显示,IuLWD1和IuLWD2均含有6个典型的WD40-repeat保守结构域,属于WD40超家族.多序列比对发现,IuLWD1和IuLWD2氨基酸序列与牡丹、葡萄及杨梅等氨基酸序列相似度较高.系统发育分析表明,IuLWD1与葡萄和牡丹聚为一支,同源性达85%;IuLWD2与杨梅聚为一支,同源性达90%,然后共同聚类在一支,推测2个基因为旁系亲缘关系.qRT-PCR分析表明,IuLWD1和IuLWD2基因在4种不同花色滇水金凤及其4个不同发育阶段均有表达,均以深红色表达量最高,白色表达量最低,2个基因的表达量均与花色呈正相关,且IuLWD1基因的表达量高于IuLWD2基因的表达量,表明IuLWD1和IuLWD2基因均在滇水金凤花色素苷的生物合成中发挥了作用,且IuLWD1基因对滇水金凤花色形成的调控作用更强.该研究结果为进一步探究滇水金凤花色形成及变异机理、凤仙花花色改良及新品种培育奠定基础.
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