烟草ζ-胡萝卜素脱氢酶基因的克隆和功能分析

作     者：史艳梅 魏攀 陈媛媛 杨冉 金立锋 刘萍萍 李锋 屈凌波 林福呈 王燃 

作者机构：郑州大学化学与分子工程学院 中国烟草总公司郑州烟草研究院 中原工学院理学院 河南工业大学化学化工学院 

出 版 物：《烟草科技》 (Tobacco Science & Technology)

年 卷 期：2015年第48卷第9期

页      面：1-8页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：中国烟草总公司郑州烟草研究院科技项目"烟草类胡萝卜素含量的遗传调控和材料验证"(092013CZ0620) 

主　　题：烟草 ζ-胡萝卜素脱氢酶 基因 克隆 表达模式 病毒诱导的基因沉默 

摘      要：为揭示烟草ζ-胡萝卜素脱氢酶(ZDS)基因的功能,采用同源克隆的方法从普通烟草(Nicotiana tabacum)中克隆了Nt ZDS基因,并进行了遗传进化分析。同时通过荧光定量PCR技术分析Nt ZDS的时空表达模式、利用烟草脆裂病毒诱导的基因沉默(VIGS)体系抑制本氏烟草中ZDS基因的表达,在该基因沉默后再通过定量PCR技术分析Nt ZDS上下游基因的表达量变化,并检测了烟株色素含量的变化。结果显示:Nt ZDS基因在普通烟草中至少存在两个同源拷贝,其编码序列与番茄、马铃薯的ZDS基因相似度高于90%。Nt ZDS在烟草盛花期的叶和花中表达量最高。与对照比较,该基因沉默后,烟株新生叶片出现严重白化现象,能够为VIGS体系提供一个良好的候选报告基因;同时类胡萝卜素合成通路其他基因的表达量和烟株类胡萝卜素、叶绿素含量都显著降低,表明ZDS基因在烟草生长发育及类胡萝卜素合成过程中发挥着重要作用。