苦荞黄烷酮3-羟化酶基因FtF3H及其启动子的克隆与功能分析

【目的】克隆苦荞FtF3H基因及其启动子序列，探究该基因的生物学效应及启动子对环境因素与激素的响应。【方法】基于苦荞基因组和转录组数据克隆FtF3H基因及其启动子，对二者进行生物信息学分析，采用qRT-PCR技术检测FtF3H对MeJA、ABA和光处理的响应，进一步利用转基因拟南芥技术，分析FtF3H的过表达对黄酮合成的影响。【结果】苦荞FtF3H基因DNA序列长2 034 bp，包括2个内含子和3个外显子；其ORF序列为1 104 bp，推导的FtF3H蛋白含367个氨基酸残基，归类于2-酮戊二酸依赖性双加氧酶超家族且具有典型的植物F3H的分子特征。启动子PFtF3H在核心启动子基序外，还含有数目众多的光应答元件和激素响应元件，qRT-PCR检测结果显示，PFtF3H可强烈响应ABA、MeJA和光照的诱导。转基因拟南芥中，FtF3H的过表达可引起总黄酮含量显著增加（P<0.05），黄酮合成相关酶基因，AtANS、AtDFR和AtF′3H等的表达量显著上调（P<0.05），而拟南芥内源的AtF3H表达受到抑制（P<0.05）。【结论】苦荞FtF3H基因是一个典型的植物...