巴戟天苯丙烷类代谢途径相关基因的克隆与表达

作     者：周成城 谢德金 万志庭 陈凌艳 郑郁善 ZHOU Chengcheng;XIE Dejin;WAN Zhiting;CHEN Lingyan;ZHENG Yushan

作者机构：福建农林大学园林学院福州350002 福建农林大学林学院福州350002 

出 版 物：《应用与环境生物学报》 (Chinese Journal of Applied and Environmental Biology)

年 卷 期：2021年第27卷第1期

页      面：158-166页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：福建省科技创新平台项目(2008Y2001) 福建农林大学科技创新专项基金项目(CXZX2017497)资助 

主　　题：巴戟天 苯丙烷类代谢途径 基因克隆 生物信息学分析 表达模式 干旱胁迫 

摘      要：为探究巴戟天(Morinda officinalis How.)苯丙烷类代谢途径相关基因(PAL、C4H和4CL)序列特征及其在干旱胁迫下的表达模式,以根、茎、叶为材料,基于转录组测序数据,采用反转录-聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)技术,克隆得到3个巴戟天苯丙烷类代谢公共途径基因全长cDNA序列及其启动子,分别为MoPAL、MoC4H和Mo4CL-like2.3个基因全长分别为2 504 bp、1 688 bp和1 911 bp,其开放阅读框(open readingframe,ORF)分别为2154bp、1584bp和1632bp,分别编码717个、524个和543个氨基酸.同源比对分析显示,3个基因氨基酸序列与咖啡树同基因的相似性较高,相似度均超过85%.MoPAL含有苯丙氨酸和组氨酸解氨酶的酶活中心(GTITASGDLVPLSYIAG),MoC4H含有细胞色素P450超级家族结构域FG-GRRSCPG,Mo4CL-like2含有苯丙氨酸解氨酶超级家族结构域(LPYSSGTTG-KGV).启动子分析结果显示3个启动子的上游顺式元件都含有TATA-box、CAAT-box和生长素响应元件,此外,MoPAL还含有分生组织表达响应元件(CAT-box)和昼夜节律响应元件(circadian),MoC4H含有干旱诱导性响应元件(MBS),Mo4CL-like2含有较多光响应元件,如Box 4、Sp1和GA-Motif等.定量分析结果显示3个基因表达水平具有组织特异性且在根中表达量相对较高,在干旱胁迫早期过程中3个基因显著上调.上述结果表明MoPAL、MoC4H和Mo4CL-like2可能在巴戟天干旱胁迫应答中发挥重要作用.(图7表1参34)