怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因克隆和表达分析

【目的】对怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因进行克隆和表达分析,为进一步揭示怀玉山三叶青黄酮醇合酶的生物学功能奠定基础。【方法】怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因的核心片段通过其转录组数据库进行筛选,怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因利用逆转录PCR进行克隆,序列分析采用生物信息学进行分析,器官表达采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）进行比较。【结果】怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因cDNA总长度为987 bp,G+C含量为47.92%。怀玉山三叶青黄酮醇合酶由329个氨基酸组成,分子量37578.03 Da,理论等电点5.39,为亲水性蛋白;其二级结构中α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲的比例分别占27.66%、21.88%和50.46%。怀玉山三叶青黄酮醇合酶主要存在内质网中,在进化上与山甜菜（Nekemias grossedentata）、河岸葡萄（Vitis riparia）和葡萄（Vitis vinifera）的亲缘关系较近,尤其是与山甜菜（N.grossedentata）黄酮醇合酶在进化上具有最高的亲缘关系。qRT-PCR分析结果表明,怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因的表达在2个栽培种中存在器官特异性表达,怀玉2号在根中的相对表达量最高,怀玉1号在茎中的相对表达量最高。【结论】怀玉山三叶青黄酮醇合酶具有典型黄酮醇合酶的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,且怀玉山三叶青黄酮醇合酶基因的表达存在组织器官差异性。     

三叶青怀玉1号与怀玉2号光合特性和表型比较

本文以怀玉山三叶青2个栽培种怀玉1号和怀玉2号为试材,对其光合参数、 叶绿素荧光参数、 叶绿素含量、 叶长、 叶宽以及叶形指数进行测量和比较,分析这2个栽培种的光合作用能力,为其在怀玉山种植基地的种植提供理论依据.结果表明:怀玉1号的净光合速率、 气孔限制值、 水分利用效率、 瞬时羧化速率、稳态荧光产量、 叶宽均值均显...     

盐胁迫对怀玉山三叶青2个栽培种试管苗生理特性和次生代谢产物的影响

为探究盐胁迫对怀玉山三叶青2个栽培种(‘怀玉1号’‘怀玉2号’)试管苗生理特性和次生代谢产物的影响,为其大棚基质高效栽培提供依据,本研究设置不同质量浓度(0、2、4、6、8、10 g·L~(-1))的NaCl胁迫处理,分析其对怀玉山三叶青2个栽培种试管苗生长及生理特性的影响。结果表明:(1)低盐胁迫(2～4 g·L~(-1))时,怀玉山三叶青2个栽培种试管苗无死亡,对株高和植株干质量无显著影响;中高盐胁迫(6～10 g·L~(-1))时,2个栽培种试管苗的死亡率显著提高,株高、地上和地下部干质量显著下降。(2)随着盐胁迫浓度的升高,怀玉山三叶青2个栽培种试管苗的游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均先升高后降低,除‘怀玉1号’可溶性糖含量在0.2 g·L~(-1) NaCl处理时最高外,‘怀玉1号’‘怀玉2号’各指标分别在4、6 g·L~(-1) NaCl处理时达到峰值;MDA含量和相对电导率均持续升高;‘怀玉1号’‘怀玉2号’叶绿素a和叶绿素b及总叶绿素含量分别在2～4、2～6 g·L~(-1) NaCl处理时与对照差异不显著,而后均显著下降。综合分析,‘怀玉1号’‘怀玉2号’试管苗的耐盐阈值分别为4、6 g·L~(-1)。(3)隶属函数分析和主成分分析结果表明,怀玉山三叶青2个栽培种试管苗的耐盐性为‘怀玉2号’‘怀玉1号’。(4)随着盐胁迫的不断加重,‘怀玉1号’和‘怀玉2号’试管苗叶片的黄酮和多酚含量呈先升后降趋势,而多糖含量则呈直线下降趋势。本试验探究了盐胁迫对怀玉山三叶青试管苗生理特性和次生代谢产物的影响,可为今后解决其高山大棚栽培中可能遇到的盐胁迫问题提供理论依据。     

怀玉山三叶青TOM2B isoform X1基因克隆和功能分析

为揭示怀玉山三叶青TOM2B isoform X1(tobamovirus multiplication protein 2B isoform X1)的生物学功能提供理论依据,本研究通过怀玉山三叶青试管苗转录组数据库筛选到怀玉山三叶青TOM2B isoform X1基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆了该基因,并采用生物信息学、转基因瞬时表达和实时定量PCR方法对其进行序列分析、亚细胞定位、组织表达分析和功能分析。结果表明,怀玉山三叶青TOM2B isoform X1基因cDNA总长度为432 bp, G+C含量为50.46%;编码143个氨基酸,分子量15 392.36 Da,等电点7.87,为亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋(50.35%)、β-片层(2.10%)、无规则卷曲(47.55%)构成;三级结构为单体;预测怀玉山三叶青TOM2B isoform X1主要存在于细胞核中;怀玉山三叶青TOM2B isoform X1与葡萄(Vitis vinifera)TOM2B isoform X1 (GenBank:XP_010664025.1)的同源性最高,达到83.92%。通过烟草叶片亚细胞定位分析表明,TOM2B isoform X1定位于细胞质和细胞核中。实时定量PCR结果显示,TOM2B isoform X1基因在怀玉山三叶青两个栽培种中的表达存在器官特异性,‘怀玉2号’和‘怀玉1号’均在叶中表达量最高;TOM2B isoform X1转基因阳性烟草的三叶青花叶病毒表达量显著高于TOM2B isoform X1转基因阴性烟草;与转基因阴性烟草相比,转基因阳性烟草的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)及电子传递效率(ETR)显著下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)显著上升。怀玉山三叶青TOM2B isoform X1具有典型TOM2B isoform X1的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,进化上高度保守,且可促进三叶青烟草花叶病毒的增殖,降低植株的光合作用效率。     

怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因克隆、亚细胞定位和组织表达分析

通过怀玉山三叶青试管苗转录组数据库筛选到怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因的核心片段,利用反转录PCR（RT-PCR）技术克隆怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因,并采用生物信息学方法和实时荧光定量 PCR进行序列分析和器官表达分析。结果表明,怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1基因cDNA总长度为888 bp,G+C 含量为51.58%;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1由295个氨基酸组成,分子量33 173.36 u,等电点9.16,为疏水性蛋白;二级结构由α-螺旋（43.73%）、β-片层（21.69%）、无规则卷曲（34.58%） 构成;三级结构为单体;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1主要存在内质网、内质网_质膜、细胞外、细胞质、线粒体和质膜中;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1在进化上与Aegilops tauschii subsp. tauschill（节节麦）、Triticum turgidum subsp. durum（硬粒小麦）、Hordeum vulgare（大麦）的亲缘关系较近,尤其是与Aegilops tauschii subsp. tauschill（节节麦）烟草病毒增殖蛋白1在进化上具有最高的亲缘关系。通过烟草叶片亚细胞定位分析表明,烟草病毒增殖蛋白1定位于细胞质(可能包括细胞膜）和细胞核膜中。实时荧光定量PCR结果显示,烟草病毒增殖蛋白1基因在怀玉山三叶青2个栽培种中的表达存在器官特异性,怀玉2号在叶中表达量最高,怀玉1号在茎中表达量最高。怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白1具有典型烟草病毒增殖蛋白1的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶生物学功能具有重要意义。     

怀玉山三叶青2个栽培种试管苗对干旱胁迫的生理响应及相关基因的表达

为了探究怀玉山三叶青2个栽培种试管苗对干旱胁迫的生理响应，为其高山大棚有效栽培提供理论依据。以怀玉山三叶青怀玉1号、怀玉2号试管苗为试验材料，进行PEG-6000模拟干旱胁迫处理，通过主成分分析和隶属函数法综合评价怀玉山三叶青2个栽培种试管苗抗旱性的强弱，并通过荧光定量PCR分析干旱胁迫下怀玉山三叶青2个栽培种试管苗相关基因的表达情况。结果表明，随着PEG-6000浓度的增加，怀玉1号、怀玉2号试管苗的株高和生物量整体上呈先稳后降的趋势，可溶性蛋白（SP）、可溶性糖（SS）、游离脯氨酸（Pro）和K⁺含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）]活性整体上呈先升后降的趋势，而相对电导率（RC）、丙二醛（MDA）含量和Na⁺含量则呈显著提高的态势，茎、根Ca²⁺含量无显著变化。根据隶属函数分析结果，怀玉山三叶青2个栽培种试管苗的耐旱性为怀玉2号>怀玉1号；主成分分析结果表明，第1个主成分中较大的指标有POD、CAT活性和Pro含量，第2个主成分中较大的指标有RC、SOD活性和...     

大白菜查尔酮合成酶基因BrCHS1的克隆与特征分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是类黄酮合成途径前期的1个关键酶。本研究从大白菜花瓣中克隆到1个查尔酮合成酶家族基因,命名为BrCHS1。序列比对发现BrCHS1氨基酸序列与其他物种CHS氨基酸序列的同源性多数在80%以上,利用实时荧光定量PCR技术分析BrCHS1在大白菜黄色和白色花各种花器官中的表达水平,结果表明:BrCHS1在黄色花瓣中的表达量远高于其他花器官。以FT50×H1的F2代分离群体为试材,根据BrCHS1周围序列设计SSR1引物,寻找与大白菜白色花基因紧密连锁的分子标记,结果显示,BrCHS1基因与白花性状基因并不连锁。     

植物查尔酮合成酶分子生物学研究进展

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS,EC 2.3.1.74),是植物类黄酮物质合成途径中的第一个酶,也是植物次生代谢途径中的关键酶之一,对植物具有非常重要的生理意义。为此,综述了查尔酮合成酶基因结构、基因进化、表达调控机理以及诱导因子,概述了查尔酮合成酶基因工程在植物生理方面的研究,并进一步对查尔酮合成酶的分子生物学研究做了展望。     

基于转录组测序的铁皮石斛黄酮代谢途径及相关基因解析

【目的】分析铁皮石斛Dendrobium officinale黄酮类化合物的生物合成途径及相关基因,为铁皮石斛黄酮类化合物代谢调控、药用价值的开发研究提供参考。【方法】利用Illumina HiSeq 4000测序平台对铁皮石斛2个生长阶段茎、叶进行高通量转录组测序,对组装获得的unigenes进行功能注释和黄酮类化合物的生物合成相关基因解析。【结果】铁皮石斛黄酮类化合物代谢相关Unigenes 48个,涉及14个酶。5个CHS相关Unigenes具有CHSlike保守结构域,活性位点氨基酸残基(Cys-His-Asn)高度保守,丙二酰辅酶A结合位点和产物结合位点的部分氨基酸残基发生变异。CHI(Unigene0013781)属于类型I查尔酮异构酶,异构化6′-羟基查尔酮为5-羟基黄烷酮。表达分析表明,2个生长时期的茎和叶,CHS(Unigene0008250)、 CHI(Unigene0013781)和F3H的表达量都高于CHS(Unigene0012884)和C3′H。【结论】通过对转录组数据分析,共获得铁皮石斛黄酮类化合物代谢相关Unigenes48个,涉及14个酶;5个CHS相关Unigenes中,2个编码查尔酮合酶,3个编码联苄合酶;CHI(Unigene0013781)属于类型I查尔酮异构酶。     

查尔酮合成酶基因在葡萄抗灰霉病和霜霉病中的作用

[目的]克隆不同抗性葡萄品种中查尔酮合成酶(chalcone synthase)基因CHS1,明确该基因在葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea)和葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)侵染下的表达模式,并对CHS1进行亚细胞定位和功能验证,为探究CHS1的广谱抗病作用机理提供依据.[方法]分别...     

菘蓝查尔酮合成酶基因(IiCHS)的克隆及其生物信息学分析

类黄酮是植物体内一类重要的次生代谢产物,对植物的生长发育有着重要的调节作用。查尔酮合成酶是植物类黄酮合成途径的第一个关键酶,在调控类黄酮的生物合成中起着决定作用。本研究采用RTPCR方法扩增得到一条菘蓝查尔酮合成酶家族蛋白基因,命名为IiCHS,全长1 273 bp,包含一个1 194 bp的ORF,编码397个氨基酸,分析其编码的蛋白质序列显示其属于查尔酮合成酶家族蛋白,定位于胞质中。该研究不仅有助于分析查尔酮合酶基因的功能,而且还为进一步利用该基因资源改良菘蓝品质奠定了理论基础。     

贵紫麦1号籽粒色素形成相关基因的差异表达

【目的】探明贵紫麦1号小麦灌浆期变紫后和变紫前2个时期籽粒的转录组差异,发掘影响贵紫麦1号花青素合成的关键基因和关键酶,丰富小麦籽粒色素转录组数据信息,为转录因子的克隆及表达提供参考。【方法】利用Illumina Hiseq 2000TM高通量测序技术对贵紫麦1号籽粒变紫前和变紫后2个时期进行转录组测序、文库构建及建库质量评估,对测序结果进行信息学分析。采用TTM对read count数据进行标准化处理,随后用DEGseq进行差异分析,设定q-value＜0.005且|log2 (fold change)|＞1为阈值。通过筛选分析,获得两者间差异表达基因,按照无参转录组分析方法,对差异表达基因进行BLAST搜索,Nr数据库比对,GO功能富集及KEGG pathway分析,找出与花青素相关的关键基因和关键酶,并结合qRT-PCR验证所找到的关键基因及关键酶在不同时期的表达水平,掌握这些关键基因的信息。【结果】测序结果表明,贵紫麦1号变紫后和变紫前分别获得13.36 G和12.69 G的clean bases,clean reads为106 906 108条和101 547 534条,占原始序列的93.73%和94.90%。通过Trinity软件对所得clean reads进行拼接,共获得170 396条转录本,长度为119 020 625。拼接clean reads后获得119 572条Unigenes。在BLAST搜索中,119 572个高质量独特序列中有86 004条（71.92%）Unigenes与现有基因模型具有至少1个显著匹配。在Nr数据库比对结果鉴定了至少5种具有与来自节节麦、乌拉尔图小麦、二穗短柄草、大麦、小麦等已知基因同一性且序列相似性高的Unigenes。KOG数据库比对结果显示,注释成功的基因按KOG的26个group进行分类,注释在一般功能基因,蛋白质翻译后修饰与转运、分子伴侣及翻译、核糖体结构与生物合成等类别基因所占比重较大,分别为15.79%、14.51%和10.54%。643个差异基因中,236个呈上调趋势,407个呈下调趋势。GO注释表明,按照基因参与的生物过程、所处的细胞组分、具有的分子功能下一层级分类,共44个分类,差异基因显著富集在碳水化合物代谢过程（GO:0005975,16.03%）、应激反应(GO:0006950,10.83%)和水解酶活性分子功能(GO:0016787,34.84%)等类别中。KEGG pathway富集分析可知,353个差异基因富集到153条相关通路上,其中淀粉与蔗糖代谢、苯丙素生物合成、类黄酮生物合成等通路富集显著。类黄酮生物合成途径相关基因共66个,2条相关上调表达Unigenes,涉及查尔酮酶、隐色花色素双加氧酶2个关键酶基因,log2(fold change)分别为3.4164和2.1258。对所得关键基因进行qRT-PCR验证,证实查尔酮酶、隐色花色素双加氧酶在贵紫麦中1号中表达量呈明显上调趋势,与转录组测序分析结果一致,测序结果可靠度高。【结论】比较分析贵紫麦1号籽粒变紫后和变紫前2个时期转录组测序结果,获得大量Unigenes数据及差异表达基因相关信息,明确类黄酮代谢途径中2个关键酶基因（CHS和ANS）在调控贵紫麦1号籽粒花青素合成过程中作用显著。     

辣木查尔酮合成酶(CHS)基因的克隆及其序列分析

【目的】查尔酮合成酶是黄酮类生物合成途径中的第1个限速酶基因。从辣木中克隆查尔酮合成酶基因MoCHS1,并对其进行生物信息学分析,为进一步研究其生物学功能提供基础数据。【方法】根据NCBI数据库中的辣木基因组信息设计引物,以辣木叶片cDNA和基因组DNA为模板,PCR扩增获得MoCHS1基因序列。利用生物信息学方法分析其序列特征,使用DNAMAN9.0和MEGA10.0软件进行多重比对和构建系统进化树。【结果】MoCHS1ORF序列长度为1 185 bp,编码394个氨基酸,基因组序列长1 387 bp,含有2个外显子和1个内含子。生物信息学分析表明,MoCHS1为稳定的亲水蛋白,以α-螺旋(45.43%)和不规则卷曲(31.98%)为主。MoCHS1含有查尔酮合成酶家族的保守序列和酶活性位点的关键氨基酸残基,包括7个环化袋氨基酸残基、3个辅酶A活性结合位点、半胱氨酸(Cys)-组氨酸(His)-天冬氨酸(Asn)三联体催化位点和查尔酮合成酶基因家族的2个高度保守的特征序列(RLMMYQQGCFAGGTVLR和GVLFGFGPGL),与其他物种的CHS序列一致性较高。系统进化分析显示,MoCHS1与番木瓜聚在一类,说明其亲缘关系最近。【结论】成功分离了一个辣木查尔酮合成酶基因MoCHS1基因序列,该基因推测编码的氨基酸序列具有CHS家族蛋白的典型保守结构特征。研究结果有助于进一步研究辣木查尔酮合成酶基因的调控及基因家族进化机制和类黄酮合成调控机理。     

栾树查尔酮合酶基因克隆与表达分析

  目的  查尔酮合酶(CHS)是苯丙烷途径的限速酶之一,在植物次生代谢物的合成中起着重要的作用。本研究通过对栾树CHS 基因进行克隆与生物信息学分析,以及分析栾树 CHS 基因表达与类黄酮合成的关系,期望为后续深入研究栾树类黄酮代谢途径其他相关基因、 CHS 基因家族以及锦叶栾呈色机制提供参考。  方法  以栾树叶片为材料,采用RT-PCR技术进行查尔酮合酶基因的克隆并进行生物信息学分析;通过实时定量PCR（qRT-PCR）技术分析 CHS 基因在栾树不同组织以及在5月、7月、9月的栾树和锦叶栾叶片中的表达模式;通过代谢组测定筛选出栾树与锦叶栾的类黄酮差异代谢物。  结果  克隆获得两个 CHS 基因的全长DNA,命名为 KpCHS1 和 KpCHS2 。其中 KpCHS1 序列全长为2 492 bp,ORF为1 173 bp,编码含有390个氨基酸的蛋白质; KpCHS2 序列全长为1 321 bp,ORF为1 182 bp,编码含有393个氨基酸的蛋白质;进一步的序列比对和系统发育分析表明,KpCHS1和KpCHS2蛋白高度同源,具有四个CHS特异性保守基序和一个查尔酮合成酶活性位点; KpCHS1 和 KpCHS2 在栾树根、茎、叶、种子中都普遍表达,其中, KpCHS2 在种子中的表达量最高, KpCHS1 在叶片中表达量高,而在根和茎中,两个基因的表达量相似且较低;表达模式分析显示,在栾树和锦叶栾叶片中,随着月份增加, KpCHS1 的表达量呈现出下降的趋势,而 KpCHS2 表达量未表现出明显的规律。在7月份的叶片样本中, KpCHS1 基因在锦叶栾中表达量显著高于栾树;代谢组结果显示,山奈酚-7-O-葡萄糖苷、7-羟基香豆素、槲皮素-3β-D-葡萄糖苷、以及类黄酮生物合成途径重要的中间产物山萘酚、柚皮苷等黄酮类物质在锦叶栾叶中含量显著升高。  结论   KpCHS1和KpCHS2属于栾树查尔酮合酶家族并且高度同源,但在系统进化树上分布在很远分支上,推测这两个蛋白在氨基酸活性催化功能上可能存在较大差异;KpCHS1和KpCHS2在根、茎、叶、种子中均有表达,且在叶和种子中较高。研究结果初步显示,KpCHS1基因与栾树类黄酮的生物合成高度相关。      

新疆红肉苹果杂种一代4个株系类黄酮含量及其合成相关基因表达分析

【目的】研究新疆红肉苹果(Malus sieversii f.neidzwetzkyana(Dieck)Langenf.)与‘富士’(M.domestica cv.Fuji)等苹果品种杂交后代株系间果实类黄酮合成差异的分子机理,为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以紫红2号及红脆1、2、4号等红肉程度存在明显差异的4个苹果株系发育后期的果实为试材,进行MYB10启动子基因型鉴定,并测定类黄酮组分和含量,分析类黄酮合成相关基因的表达。【结果】红脆1、2、4号MYB10启动子基因型均是R6R1型,而紫红2号启动子类型为R6R6型。红脆1号和紫红2号果实成熟期类黄酮含量分别为3.0 mg·g~(-1)和3.1 mg·g~(-1);紫红2号花青苷含量(23.9 U·g~(-1) FW)是红脆1号(12.2 U·g~(-1) FW)的2倍,其他类黄酮组分含量(1 635.3 mg·kg~(-1))仅是红脆1号的69%。紫红2号MYB10和UFGT等转录因子及花青苷合成基因在果实发育后期(花后110—125 d)均具有较高的表达量;红脆4号的MYB10虽然在果实发育后期(花后110—125 d)表达量较高,但b HLH3、TTG1、ANS和UFGT表达量较低。红脆1、2、4号类黄酮组分含量分别为2 355.0、1 247.5和1 337.5 mg·kg~(-1),差异显著;红脆1号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较高,而MYB16和MYB111表达量较低;红脆2、4号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较低,而MYB16和MYB111转录因子表达量较高。【结论】MYB10、b HLH3和TTG1等转录因子及ANS和UFGT等花青苷生物合成结构基因在果实发育后期高水平表达,可能是导致紫红2号成熟期果肉花青苷含量高的主要原因,而MYB12、MYB16和MYB111等转录因子及DFR、FLS、LAR和ANR类黄酮生物合成相关结构基因的差异表达,可能是导致红脆1、2、4号等3个株系类黄酮组分及含量差异的主要原因。     

怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白3基因克隆和功能分析

通过怀玉山三叶青试管苗转录组数据库筛选到怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白3基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆该病毒增殖蛋白3基因,并进行序列分析、亚细胞定位、器官表达分析和功能分析.结果表明:怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白3基因cDNA总长度为873 bp,G+C含量为44.22％;怀玉山三叶青烟草病毒增殖蛋白3由29...     

油果实中查尔酮合成酶基因PsCHS的克隆表达分析及其启动子的分离

从成熟果实均一化全长cDNA文库中分离了编码CHS基因的全长cDNA序列,命名为PsCHS,根据其序列设计引物,采用Genome Walking方法从基因组DNA中分离获得PsCHS基因上游的调控序列,命名为PsCHSp,PsCHS基因全长1 442bp,其中ORF 1 176bp,编码392个氨基酸;采用APA-Walking技术,获得该基因的5ˊ端调控区,经在线软件预测,启动子序列含有典型的结构特征元件TATA-box和CAAT-box,还包含光响应元件、厌氧诱导元件、胚乳表达相关元件、MYB结合位点以及激素响应元件;RT-PCR结果显示,PsCHS基因在果实发育的前期表达量较高,花后40d表达量最高,随后开始下降,果实成熟期表达量较低。分离获得的PsCHS基因属于查尔酮合成酶基因家族成员之一,查尔酮合成酶(Chalcone synthase,CHS,EC 2.3.1.74)是类黄酮合成途径中的一个重要酶,该基因可能对类黄酮的合成起到调控作用。     

黑果枸杞花青素生物合成关键基因的生物信息学分析与克隆

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是我国西北地区特有的道地药材,是迄今为止发现花青素含量最高的天然野生植物之一。为深入了解黑果枸杞的花青素生物合成机制,利用转录组测序方法,从黑果枸杞果皮中鉴定了参与花青素生物合成的7类关键基因,即查尔酮合酶基因、查尔酮异构酶基因、黄烷酮-3-羟化酶基因、类黄酮-3′-羟化酶基因、类黄酮-3′5′-羟化酶基因、二羟黄酮醇-4-还原酶基因和花青素合酶基因,对其进行相应核苷酸序列、氨基酸序列以及蛋白质(酶)结构特征等生物信息学分析;然后根据转录本拼接序列,利用PCR方法对该7个基因进行了全长克隆和测序验证。为黑果枸杞的遗传改良及花青素基因的利用奠定了分子基础。     

转录组测序法研究草珊瑚叶和根的基因差异表达

【目的】从基因表达的水平,初步分析草珊瑚叶和根之间次生代谢差异的分子机制,为二者之间临床疗效差异形成的分子机制分析提供信息。【方法】以福建省福州市的草珊瑚作为样品,采用Illumina HiSeq TM高通量测序技术测定草珊瑚叶和根的转录组,然后经过滤和Trinity组装,得到的unigenes再通过blast与Nr、Nt、Pfam、KOG、Swiss-Prot、Kegg和GO进行比对注释,并对叶和根的基因差异表达进行分析,尤其是对KEGG代谢通路富集的差异基因进行分析。【结果】转录组测序结果共获得0.4亿多个clean reads,经Trinity组装后共得到508 271个unigenes,其平均长度为740 bp,最大长度为17.3 kb。基于blast分析,共有148 561个unigenes在七大功能注释数据库中得到成功注释,占总基因数的58.80%。在分析基因表达水平差异时,发现草珊瑚叶和根的共同基因有93 127个,叶和根的差异基因分别为36 327个和52 268个;同时还发现在29 732种不同表达的unigenes中,有12 511个上调基因和17 221个下调基因;代谢相关KEGG具有显著差异的通路有淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、光合生物的固碳作用、吞噬体、谷胱甘肽代谢、光合作用、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、倍半萜类和三萜类生物合成、卟啉和叶绿素代谢、氮素代谢、昼夜节律-植物、光合作用-天线蛋白、芪类、二芳基庚酸和姜酚生物合成、不饱和脂肪酸生物合成、柠檬烯和蒎烯降解、类胡萝卜素生物合成、二萜类生物合成、类黄酮生物合成、脂肪酸延伸等。其中与药效密切相关的次生代谢通路苯丙烷类、倍半萜类和三萜类、二萜类、类黄酮类生物合成等途径分别有193个、82个、40个、35个差异表达基因,而上调倍半萜合酶、ent-kaur-16-烯合酶、黄酮醇合酶/黄烷酮3-羟化酶等基因和下调8-羟基香叶醇脱氢酶、vinorine合酶、角鲨烯合酶等关键酶基因差异显著。【结论】草珊瑚叶和根中苯丙烷类、倍半萜类和三萜类、二萜类、类黄酮次生代谢途径的相关基因差异最为显著,其中差异显著的关键酶基因可为分析其叶和根之间次生代谢差异的分子机制提供重要信息。     

La（Ⅲ）对查尔酮合成酶（CHS）结构影响的初步研究

现已明确类黄酮是植物响应UV-B辐射、减轻其伤害的重要物质,查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是影响类黄酮合成与积累的关键酶之一.