杜鹃RhFLS基因克隆及其功能分析

黄酮醇合成酶(flavonol synthase, FLS)是花色苷代谢类黄酮合成途径中重要的调控酶，该酶通过降解二氢黄酮醇生成黄酮醇。本研究通过RT-PCR和RACE方法首次克隆出‘比利时’杜鹃(Rhododendron hybrida)黄酮醇合成酶基因全长(GenBank:MW029478)，命名为RhFLS。结果显示，RhFLS基因全长1 284 bp，编码428个氨基酸，蛋白质等电点为8.76，分子量大小为46 134.07 kD;RhFLS与山茶花(Camellia japonica L.)相应同源蛋白亲缘关系最近，为亲水性蛋白；二级结构中α-螺旋占29.26%、延伸链占22.27%、β转角占6.55%、无规则卷曲占41.92%。RT-qPCR分析表明，RhFLS在‘比利时’杜鹃雄蕊、雌蕊、花瓣和叶组织中均有表达，且具有组织表达特异性，在叶中表达量最高。测量了不同花期的总黄酮含量以及花色苷组分，红花总黄酮量在各个时期显著高于白花。红白花都含有矢车菊素、天竺葵素以及飞燕草素，而芍药素仅仅只有红花的第1阶段存在。该研究为杜鹃花花色调控分子机制提供了基础。