苦荞FtHY5基因克隆、生物信息学及参与花青素合成分析

HY5 (Elongated hypocotyl 5)转录因子是参与植物光形态建成的重要成员，并调控花青素的生物合成。本研究以苦荞‘晋荞2号’作为材料，利用PCR克隆其HY5基因的完整的CDS序列，并对FtHY5的理化性质、保守功能域、信号肽、亚细胞定位、亲/疏水性、蛋白质结构、系统进化等进行了生物信息学分析，此外还分析了其对苦荞芽菜花青素合成的影响。结果表明，FtHY5基因完整的CDS长度为507 bp，编码的蛋白分子量为18.434 kD，等电点为9.47，空间构象呈拉链形状，属于亲水性蛋白，含有信号肽，亚细胞定位在细胞核里。苦荞FtHY5蛋白的氨基酸序列与藜麦和甜菜的亲缘关系最近。FtHY5基因与花青素生物合成途径上的结构基因在光照条件下培养的芽菜中的表达水平均高于黑暗条件下的，说明Ft HY5可能调控这些花青素合成基因的表达水平，从而参与光诱导花青素合成的过程。综上所述，本研究结果将为进一步研究FtHY5调控苦荞芽菜花青素的生物合成的分子机理提供基础，同时也为利用该基因来改善苦荞芽菜的品质提供理论支撑。