福建金线莲和台湾金线莲苯丙氨酸代谢产物的比较

采用显色法、DPPH法、氧化还原滴定法检测福建金线莲和台湾金线莲总黄酮含量、体外抗氧化能力、木质素和花青素含量,并用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)测定芦丁和槲皮素含量,对金线莲次生代谢中苯丙氨酸代谢途径产物进行比较研究。结果表明,福建金线莲与台湾金线莲总黄酮含量和DPPH自由基的清除率分别为52.58 mg/g、30.36 mg/g和61.12%、40.24%;福建金线莲芦丁和槲皮素的含量比台湾金线莲高,分别是25.48倍和5.48倍;花青素含量比台湾金线莲低,但差异不显著;两种金线莲木质素含量分别为61.05mg/g和103.55mg/g。据此,组织培养的福建金线莲苯丙氨酸代谢产物主要富集于黄酮化合物代谢途径中,而台湾金线莲主要富集于木质素支路,为栽培条件下金线莲品种选育提供依据。     

棉花苯丙氨酸解氨酶基因家族的生物信息学分析

【目的】苯丙氨酸解氨酶是苯丙烷类代谢的关键酶,对调节植物生长和抗逆有重要作用。从全基因组层次了解棉花苯丙氨酸解氨酶基因家族的进化和功能,可为相关研究提供数据支撑。【方法】利用HMMER和BLASTP从棉花基因组筛选苯丙氨酸解氨酶基因家族,利用MEGA-X进行进化分析,利用MCScanX进行共线性分析,并利用NCBI SRA的数据进行表达分析。【结果】本研究分别从陆地棉、海岛棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉基因组中筛选到12、13、7、8个苯丙氨酸解氨酶基因,依据进化分析和共线性关系数据,我们推测四种棉花的二倍体祖先起初应有6个苯丙氨酸解氨酶基因。顺式作用元件分析结果表明,苯丙氨酸解氨酶基因家族含有较多的光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的元件。苯丙氨酸解氨酶的蛋白序列具有保守的基序。陆地棉的12个苯丙氨酸解氨酶在低温、高温、盐和PEG胁迫下有不同的表达方式。【结论】本研究明确了苯丙氨酸解氨酶在棉花基因组中的数量、理化性质、进化和表达特征,为苯丙氨酸解氨酶的深入研究提供了参考。     

棉花苯丙氨酸解氨酶基因家族的生物信息学分析

【目的】苯丙氨酸解氨酶是苯丙烷类代谢的关键酶,对调节植物生长和抗逆有重要作用。从全基因组层次了解棉花苯丙氨酸解氨酶基因家族的进化和功能,可为相关研究提供数据支撑。【方法】利用HMMER和BLASTP从棉花基因组筛选苯丙氨酸解氨酶基因家族,利用MEGA-X进行进化分析,利用MCScanX进行共线性分析,并利用NCBI SRA的数据进行表达分析。【结果】本研究分别从陆地棉、海岛棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉基因组中筛选到12、13、7、8个苯丙氨酸解氨酶基因,依据进化分析和共线性关系数据,我们推测四种棉花的二倍体祖先起初应有6个苯丙氨酸解氨酶基因。顺式作用元件分析结果表明,苯丙氨酸解氨酶基因家族含有较多的光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的元件。苯丙氨酸解氨酶的蛋白序列具有保守的基序。陆地棉的12个苯丙氨酸解氨酶在低温、高温、盐和PEG胁迫下有不同的表达方式。【结论】本研究明确了苯丙氨酸解氨酶在棉花基因组中的数量、理化性质、进化和表达特征,为苯丙氨酸解氨酶的深入研究提供了参考。     

夹竹桃苯丙氨酸解氨酶的基因克隆与序列分析

首次从夹竹桃中克隆得到苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因cDNA片段,并命名为NoPAL1,GenBank登录号为AY747677,这也是首次从夹竹桃花青苷代谢途径中克隆得到的基因。NoPAL1长866个bp,编码289个氨基酸。通过核苷酸和蛋白质序列多重比较发现NoPAL1与其他植物的PAL基因高度同源。NoPAL1编码的蛋白质序列包含与水稻、玉米PAL蛋白质相同的脱氨基位点和催化活性位点。PAL系统进化树表明,NoPAL1与乔木类植物的PAL基因聚类关系最近。克隆NoPAL1基因为利用基因工程技术来调控夹竹桃花青苷的代谢从而调控夹竹桃花的颜色提供了基因资源。     

夏枯草苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与表达分析

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是迷迭香酸合成途径中的关键酶之一,根据其他植物PAL基因的保守区域设计特异引物,利用3’-RACE-PCR技术,本研究首次从夏枯草中克隆得到了PAL基因的cDNA片段序列,命名为PvPAL,Gen-Bank登录号为JN65446。PvPAL基因cDNA片段长1 306 bp,其中编码区域为1 047 bp,编码349个氨基酸。蛋白质序列多重比较结果显示,PvPAL蛋白质序列与丹参、地黄、黄芩、藿香等植物的PAL蛋白质高度同源。PAL系统进化树分析结果表明,PvPAL与唇形科植物的PAL基因亲缘关系最近。组织表达分析结果显示,PvPAL基因在根、茎、叶中均表达,其中根中表达量最高。PvPAL基因的克隆为进一步研究夏枯草迷迭香酸合成的分子机制奠定了基础。     

陆地棉苯丙氨酸解氨酶家族基因的鉴定及分析

苯丙氨酸解氨酶是苯丙烷类代谢途径的关键酶,与植物抗病性密切相关。黄萎病是棉花的第一大病害。虽然陆地棉的基因组测序已经完成,但是对其苯丙氨酸解氨酶家族基因还缺乏系统深入的研究。本研究利用生物信息学和Realtime RT-PCR方法,鉴定了陆地棉TM-1中苯丙氨酸解氨酶家族基因以及它们的染色体定位,基因结构,进化关系和组织表达特征。TM-1基因组中共有13个苯丙氨酸解氨酶家族基因,其氨基酸长度介于697~723,分布在12条染色体上,仅A4上有2个相距440 kb的PAL基因,其他染色体上仅有1个PAL基因。另外,在基因结构上仅GhPAL4没有内含子,其余基因都含有1个内含子。13个苯丙氨酸解氨酶家族基因在进化上分为4组,其中第一组含有8个基因。利用EST数据库分析发现,位于6号染色体上的2个基因在所有检测的组织中不表达。Realtime RT-PCR表明位于1、4、9、10、11号染色体上的10个基因能表达,表达量最高的是位于1号染色体上的GhPAL1和GhPAL8。而其他3个未扩增出。分析能扩增出的10个基因在黄萎菌诱导前后抗感材料中的表达,表明GhPAL1和GhPAL8在抗病材料中的本底表达量是感病材料的8倍,并且黄萎菌诱导后,基因的表达量增加2倍。这2个基因可能在抗黄萎病中起重要作用。进一步证明PAL基因在抗黄萎病中的重要作用,并为后续该类基因的抗性研究提供借鉴。     

桂花苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与序列分析

利用一对简并引物,从桂花(Osmanthus fragrans)中克隆得到苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的cDNA片段,命名为OfPAL,GenBank登录号为GU991822.OfPAL长866 bp,编码288个氨基酸.通过核苷酸和蛋白质序列多重比较,发现OfPAL与其他植物的PAL基因高度同源.OfPAL编码的蛋白质序列包含与橄榄、烟草、辣椒PAL蛋白质相同的脱氨基位点和催化活性位点.PAL系统进化树显示,OfPAL与菊科植物的PAL基因亲缘关系较近.本研究通过克隆OfPAL基因,可为桂花对不良环境的抵御能力以及桂花类黄酮积累方面的研究奠定基础.     

紫苏苯丙氨酸解氨酶基因片段克隆及序列分析

苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase,PAL）是迷迭香酸合成途径中苯丙氨酸支路的关键酶,它催化苯丙氨酸生成肉桂酸,完成该支路第一步反应。本实验利用同源克隆方法成功克隆了紫苏PAL基因cDNA片段,命名为PerPAL-1（GenBank登录号：HQ388347.1）,该片段长399 bp,编码133个氨基酸。通过氨基酸序列比对分析,发现其氨基酸序列与丹参和藿香PAL该片段的同源性分别高达96%和95%。PAL系统进化树表明PerPAL-1与唇形科植物的PAL亲缘关系最近。PerPAL-1基因在叶中表达最强,根中次之,而在茎中表达最弱。     

番茄叶霉病抗性与苯丙氨酸解氨酶的相关性

以含对叶霉病不同抗性基因的番茄品种为材料，研究了叶霉病菌侵染过程中PAL酶活性和次生代谢物木质素含量的变化与品种抗性、病原菌生理小种间的相互关系. 种后苯丙氨酸解氨酶活性增加，抗病品种的PAL酶活性高峰出现早于感病品种。番茄品种的抗病性与其接种后36h PAL酶活性变化百分比呈极显著正相关（r=0.96^**)。另外，还成功地利用PAL酶活性变化速度这一指标对叶霉病生理小种的变异进行了生化鉴定。     

绿色棉苯丙氨酸解氨酶基因GhPAL1的克隆和实时定量表达分析

本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因cDNA序列(AAC18870.1)为探针,在GenBank中与棉花EST进行tBLASTn比对,将同源性高的EST序列拼接后获得一条棉花PAL全长cDNA基因序列,以此序列为模板设计引物,通过RT-PCR扩增从绿色棉纤维分离出了一个绿色棉PAL基因全长cDNA序列,将该基因命名为GhPAL1(GenBank登录号:JN032297)。序列分析表明,该cDNA全长2347bp,含有一个编码721个氨基酸的开放阅读框。实时荧光定量PCR分析发现:该基因在绿色棉纤维中的表达模式与白色棉纤维相似,但两者在同一时期的表达量差异显著,其在花后6d绿色棉纤维细胞中的表达量是同期白色棉的6倍以上,从该基因的表达特征推测GhPAL1基因可能在绿色棉纤维色素合成过程中发挥重要作用。     

玉米苯丙氨酸解氨酶家族基因的鉴定与纹枯病的抗病分析

玉米纹枯病是中国西南玉米产区的主要病害之一,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化在不同纹枯病抗性的玉米材料中存在差异,目前对PAL家族基因还缺乏系统深入的研究,尤其是参与玉米-纹枯病菌互作的研究甚少。本研究利用RT-qPCR方法,结合芯片数据库和转录组测序结果,鉴定了玉米PAL家族基因和组织表达特征,并分析了其在纹枯病菌诱导前后抗病和感病自交系中的表达情况。结果显示,玉米基因组中共有13个PAL基因,Zm PAL2、ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL8、ZmPAL9和ZmPAL10均为组成性高表达,ZmPAL1、ZmPAL4、ZmPAL6和ZmPAL7均为组织特异性低表达,而同源度极高的ZmPAL11、ZmPAL12和ZmPAL13在所有检测组织中均不表达。在强致病力纹枯病菌诱导前,10个PAL基因的本底表达量在抗病和感病自交系的叶鞘中均无明显差异,但在诱导后都增强高表达,以应对纹枯病菌的侵染。这些结果说明不同抗性的玉米材料中可能存在类似但响应程度不同的PAL家族基因参与玉米-纹枯病菌互作的机制。     

苯丙氨酸解氨酶基因家族在大豆中的时空表达研究

苯丙氨酸代谢途径是植物最重要的次生代谢途径之一,其下游产物包括异黄酮、植保素、木质素等多种次生代谢产物。苯丙氨酸解氨酶（PAL）是苯丙氨酸代谢途径的起始酶和关键酶。PAL基因家族包含8个基因,为了明晰这8个基因在大豆植株内的表达情况,通过实时定量PCR研究了PAL家族所有成员在大豆植株内的时空表达差异性。发现PAL基因家族总体的相对表达量在生殖生长时期高于营养生长时期,在叶片和子粒中相对表达量较高。PAL1-1、PAL2-1和PAL2-3基因在各部位相对表达量明显高于其他同家族基因,PAL1-1基因各时期稳定表达,PAL2-1和PAL2-3基因在生殖生长后期先后出现表达峰值。这些结果表明大豆PAL基因家族各成员的相对表达量在时间和空间上存在差异,具有一定时空表达特异性。     

盐碱胁迫对枣疯病枝过氧化物酶与苯丙氨酸解氨酶的研究

摘要：试验对长红,园红健康枝条与疯枝可溶性蛋白（SP）,过氧化物酶（POD）,苯丙氨酸解氨酶（PAL）含量及活性的变化比较,结果显示长红三项指标均高于圆红枣,抗病能力较强。盐碱胁迫处理后,NaHCO3,NaCl的浓度对圆红疯枝内SP含量的有极显著性的影响。Na2CO3 ,NaHCO3及NaCl的浓度均对两品种枣疯病枝POD活性有显著性的影响。Na2CO3浓度对两个品种疯枝PAL活性有极显著性影响。PAL和POD可作为抗枣疯病品种选择的重要指标。     

甘蓝型油菜苯丙氨酸解氨酶的分离纯化与性质研究

分离和部分纯化了甘蓝型油菜荚果中的苯丙氨酸解氨酶,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得亚基分子量约为46KD,推测其全酶分子量为184KD。酶反应的最适pH值为8.4;最适温度是60℃,70℃处理10min残存活性仍保持在50%,具有较好的耐热性;底物L-Phe最适反应浓度是0.02mol/L;有两个Km值,即Km1为1.01×10-3mol/L,Km2为0.778×10-3mol/L。     

山葡萄苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的克隆与表达分析

为了探究山葡萄果皮转色阶段影响花色苷组成的关键酶的表达,以山葡萄幼叶为试验材料,提取山葡萄基因组DNA,应用同源克隆方法获得了PAL基因(GenBank登录号:MH045991)的全长序列,并进行了生物学信息分析。采用Q-PCR方法对山葡萄果皮8个不同着色时期的表达量进行分析。结果显示,PAL基因的DNA序列全长是1 763 bp,具有一个1 671 bp的开放阅读框(ORF),编码556个氨基酸。分子量为61. 07 ku,等电点为5. 76,为稳定蛋白质。整个多肽链具有跨膜螺旋结构,无信号肽,分子进化树分析表明,与欧亚种葡萄同源性较高; PAL基因在山葡萄果皮8个时期的表达规律,分析PAL基因在后4个时期表达量的不规则变化,PAL基因在转色50%和转色100%这2个时期几乎不表达。PAL基因的表达调控受很多因素调节,在山葡萄生长发育前期呈一定规律变化,在后4个时期表达量呈不规则变化,PAL基因在转色50%和转色100%2个时期几乎不表达,这可能受到某种抑制PAL酶活性因子的影响。     

短波紫外线诱导采后番茄苯丙氨酸解氨酶的分离纯化

以番茄为试材,经2.4kJ/m2短波紫外线(UV-C)照射,取果皮经冰浴研磨、硫酸铵分级沉淀、凝胶过滤和离子交换层析,分离纯化苯丙氨酸解氨酶。经测定,紫外照射组PAL活性为81.0U/mL,比对照组高5U/mL,分离纯化倍数为16.4倍,纯化获得的酶经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,其亚基分子量约为76kD。     

黄瓜苯丙氨酸解氨酶基因CsPAL的克隆及响应白粉菌侵染的表达分析

为了分析苯丙氨酸解氨酶基因(CsPAL)在黄瓜侵染白粉菌中的转录应答响应,对CsPAL基因(GenBank No.JN 675927)及其启动子进行了克隆与序列分析,再利用qRT-PCR技术分析了该基因在黄瓜高抗白粉病品种‘Jin5-508’接种白粉菌后不同时间的相对表达量。结果表明:CsPAL基因全长2 142 bp,编码713个氨基酸;推测CsPAL蛋白存在于细胞质中;系统发育进化树分析发现与拟南芥基因进化距离较近;启动子克隆及序列分析显示该基因能够响应真菌的侵染;组织特异性表达发现CsPAL在在叶片中的表达量最高;qRTPCR结果表明‘:Jin5-508’叶片在接菌16 h内,CsPAL基因的相对表达量于对照间无显著差异;接菌16 h后,CsPAL基因表达量迅速上升,显著高于对照,并在24 h达到最大值;接菌48 h后,CsPAL基因的表达量逐渐下降,但在96 h内仍显著高于相应对照的表达量。综上所述,黄瓜CsPAL基因为白粉菌侵染响应基因,可能与黄瓜对白粉病的抗性具有一定的相关性。     

苯丙氨酸解氨酶与其在重要次生代谢产物调控中的作用研究进展

苯丙氨酸解氨酶（phenylanlanine ammonialyase,PAL, E.C.4.3.1.5）作为植物次生代谢特别是苯丙烷途径的关键酶,具有重要的生理意义。本文综述了PAL的存在与分布、分离纯化、酶学性质、三维结构和作用机制,并分析了苯丙氨酸解氨酶与植物重要次生代谢产物生产的关系,以期进一步丰富次生代谢产物的调控理论,为PAL在次生代谢产物生产中发挥作用提供基础数据。     

辣椒白粉病抗性与苯丙氨酸解氨酶活性的关系

摘要：以辣椒4个不同抗性品系为材料,研究成株期感染白粉病后,接种叶片以及接种叶片的上、下位叶片组织内苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性变化。结果表明,未接种时抗感材料的PAL活性无明显差别,接种后,抗感材料接种叶片PAL活性均有所增加,但接种后的第2-3天内抗性材料PAL活性变化量显著高于感病材料PAL活性变化量,说明辣椒白粉病抗性与PAL活性存在正相关关系,同时接种后,接种叶片的上、下位叶片组织中PAL活性也均提高,说明接种叶片受白粉菌侵染后会对相邻非接种叶片产生诱导抗性。     

盐碱胁迫对小麦幼苗根系活力和苯丙氨酸解氨酶活性的影响

分别采用两种中性盐(NaCl和Na2SO4)和两种碱性盐(NaHCO3和Na2CO3)混合模拟不同浓度的盐碱胁迫条件,对龙麦26和克旱16两种不同基因型春小麦幼苗进行7d胁迫处理。分别测定叶片中苯丙氨酸解氨酶活性和根系活力,以探讨盐、碱两种胁迫下小麦根系对离子交换吸附能力的影响。结果表明:盐碱混合胁迫增强了小麦叶片的苯丙氨酸解氨酶活性,增加了根系活跃吸收面积,增大了根系活力。这3个指标受胁迫溶液离子浓度、pH值、碱性盐比例等多重影响,且品种间存在一定差异性。