长筒石蒜花青素合成酶基因LlANS的克隆与表达分析

以粉色系长筒石蒜(Lycoris longituba)花瓣为材料,基于前期获得的长筒石蒜转录组数据,通过序列分析结合聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)方法,成功克隆得到长筒石蒜Ll ANS基因的全长编码序列,并对其进行了生物信息学分析及亚细胞定位观察。结果表明,该基因开放阅读框(Open reading frame,ORF)全长为1 068 bp,编码355个氨基酸,蛋白质相对分子质量约为40.08 k D,理论等电点为5.58,属于酸性不稳定的亲水性蛋白;Ll ANS蛋白属于α-酮戊二酸依赖性双加酶家族,具有典型的花青素合成酶(Anthocyanidin synthase,ANS)蛋白功能结构域2OG-Fell-Oxy;系统进化树分析表明该基因与同属的石蒜和中国石蒜中ANS基因具有较高同源性,最高达97%;亚细胞定位观察显示Ll ANS蛋白定位于细胞核、细胞质及细胞膜中。此外,实时荧光定量分析证实Ll ANS基因在长筒石蒜粉色花花蕾期表达量较低,在盛花期的表达量最高。以上结论表明,Ll ANS作为长筒石蒜花色苷合成途径中的一个关键节点基因,对于长筒石蒜粉色花花色的形成起着极为重要的作用。