洋葱苯丙氨酸解氨酶基因AcPAL2的克隆与表达分析

利用简并PCR技术和RACE技术克隆得到了一条洋葱的苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因全长cDNA序列。该cDNA序列全长2349 bp,编码长685个氨基酸残基的多肽序列,命名为AcPAL2。Blast分析表明该序列与虎眼万年青Galtonia saundersiae、野蕉Musa balbisiana的相似性均较高。Real-time PCR表达及花青素含量分析表明,红皮洋葱该基因表达量最大,而黄皮和白皮洋葱表达量极低;在红皮洋葱中该基因在膨大初期大量表达,并迅速降低至一定程度后趋于相对平稳表达,且与花青素的积累过程相一致。     

洋葱胚芽再生体系的研究

以洋葱胚芽为外植体材料,MS为基本培养基,研究了不同洋葱品种及不同激素组合对再生过程中洋葱愈伤组织诱导率的影响,建立洋葱胚芽再生体系。结果表明:"凤凰金球"洋葱品种愈伤诱导率最高;在4mg/L 2,4-D+1mg/L 6-BA的MS培养基上愈伤诱导率最高,为72.1%;在含1.0mg/L TDZ+0.5mg/L NAA的MS分化培养基上,愈伤分化率最高,为78.3%;在1/2MS+0.01mg/L NAA培养基上可诱导生根,生根率100%;再生苗驯化移栽成活率达到95%。     

洋葱花青素合成相关基因(AcPAL1)的克隆和表达分析

苯丙氨酸解氨酶(PAL)作为植物苯丙烷类代谢途径中的关键酶,在其生长发育、抗病抗逆等多种生命进程中起重要作用,是花青素生物合成途径中的第一个酶。为了研究洋葱(Allium cepa L.)PAL基因的生物学功能及其与花青素合成之间的关系,利用不同植物PAL基因设计简并引物,通过RT-PCR和RACE技术克隆洋葱PAL基因全长cDNA序列(GenBank登录号:KF421110),并对该基因进行序列分析和Real-time PCR表达分析。结果表明,该序列全长2 363 bp,编码包含708个氨基酸残基的蛋白质多肽;Blast分析和系统进化分析表明,该多肽与大蒜(Allium.sativum)、石蒜(Lycoris radiate)PAL蛋白相似性很高,因此被命名为AcPAL1。Real-time PCR表达分析结果表明,AcPAL1基因在白皮、黄皮和红皮洋葱中表达量依次增加;而随着鳞茎的不断膨大,其表达量却不断降低。本实验初步证实了所克隆的洋葱AcPAL1基因与花青素合成相关联,为研究洋葱PAL基因同花青素合成积累之间的关系提供了依据。