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2024年6月14日发(作者：)
():
西北植物学报
,
2020
,
40122023-2030
ActaBot
.
Boreal
.-
Occident
.
Sin
.
:/://
.1000-4025.2020.12.2023
jpj
华丽龙胆
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因的
克隆及表达分析
()
昆明理工大学
建筑与城市规划学院
,
昆明
650500
方
颖
,
黄启群
,
金雪花
*
摘
要
:
该研究以华丽龙胆
(
的蓝色花冠为试材
,
利用
R
Gentianasino
-
ornata
)
5
个不同开放阶段
(
H
1
~H
5
)
T-PCR
技术克隆
G
并进行生物信息学分析
,
比较
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
全长序列
,
sF
3
'
5
'H
和
GsFNS
在不同组织和不同开
(
)
放阶段的基因表达模式
。
结果显示
:
所克隆的
G
1
sF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因分别包含
1560b90b
p
和
15
p
开放阅
。()
茎
、
叶和花冠中均表达
,
其中
Ganatrilora
)
4RT-PCR
结果显示
,
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因在根
、
sF
3
'
5
'H
基
q
f
)
系统进化树分析表明
,
FNSⅡ
蛋白保守结构域
。(
3GsF3'5'H
和
GsFNS
亲缘关系最近的物种是三花龙胆
(
Genti-
因在花冠
H
3
阶段表达量最高
。
G
其次在花冠
H
4
阶段两基因的表达均较高
。
研究推
sFNS
在根中表达量最高
,
测
,
GsF
3
'
5
'H
基因表达产生的飞燕草素苷和
GsFNS
表达产生的黄酮共着色作用可能使华丽龙胆的花冠呈更稳定
艳丽的蓝色
,
为蓝色花分子育种提供重要的基因资源
。
关键词
:
华丽龙胆
;
蓝色花
;
表达分析
GsF
3
'
5
'H
;
GsFNS
;
中图分类号
:
Q785
;
Q786
,
读框
(
并分别编码
5
结构分析显示
,
OFR
)
20
和
529
个氨基酸
。(
2
)
GsF3'5'H
和
GsFNS
均具有典型的
F3'5'H
和
文献标志码
:
A
CloninndExressionAnalsisof
GsF
3
'
5
'H
and
GsFNS
g
a
py
Genesfrom
Gentianasino
-
ornata
(,,)
FacultfArchitectureandCitlanninKunminniversitfScienceandTechnoloKunmin50500
,
China
y
o
y
P
gg
U
y
o
gyg
6
,
HUANGQ
,
FANGYiniunJINXuehua
gq
*
:
Abstract
Toinvestiatethefunctionof
GsF
3
'
5
'H
and
GsFNS
in
Gentianasino
-
ornata
,
withbluecorolla
g
,
wdurinifferentflowerintaes
(
H
1
-H
5
)
asthetestmaterialeclonedthefull-lenthcDNAb
g
5d
g
s
ggy
:(
ultsshowedthat1
)
GsF
3
'
5
'H
and
GsFNS
contain1560bnd1
g
R
qp
a
,
w
,
590benreadinrame
(
OFR
)
hichencode520and529aminoacidsresectivel.
(
2
)
Structural
p
o
pg
f
py
analsisrevealedthatbothGsF3'5'HandGsFNShadticalconserveddomainsofF3'5'HandFNSⅡ.
yyp
()
3Phloeneticanalsisindicatedthat
Gentianatrilora
wastheclosestrelativeseciesbetweenGsF3'5'
ygyp
f
),,
HandGsFNS.
(
4RT-PCRshowedthat
GsF
3
'
5
'H
and
GsFNS
wereexressedinrootsstemsleaves
qp
,,
andcorollaandtheexressionlevelof
GsF
3
'
5
'H
wasthehihestincorollaH
3
staetheexressionlevel
pggp
,
of
GsFNS
wasthehihestinrootswhichfollowedbthecorollaH
4
edthattheco-imen-
gygpg
tationeffectofdelhininandflavoneexressedb
sF
3
'
5
'H
and
GsFNS
maakethecorollaof
Genti-
ppy
G
y
m
,
w
anasino
-
ornata
morestableandbluerhich
p
rovidinmortant
g
eneticresourcesforthemolecular
g
i
p
收稿日期
:
修改稿收到日期
:
2020-08-20
;
2020-10-30
,)
基金项目
:
国家自然科学基金
(
3156
,:
作者简介
:
方
颖
(
女
,
硕士研究生
,
研究方向为花色生理及遗传育种
。
E1996-
)
-mail1173030051@
q
.com
q
:_
k
金雪花
,
副教授
,
硕士生导师
,
主要从事园林植物遗传育种研究
。
E*
通信作者
:
-mailxhimlian@
2024
西
北
植
物
学
报
40
卷
breedinfblueflowers.
g
o
:;
Keords
Gentianasino
-
ornata
;
blueflowers
GsF
3
'
5
'H
;
GsFNS
;
exressionanalsis
py
y
w
龙胆是龙胆属植物中生长最快的一年生草本植
1
]
,
物
[
而华丽龙胆
(
是龙胆属
Gentianasino
-
ornata
)
中最为美丽珍贵的种
,
它具有的艳丽深蓝色花冠是培
育和研究龙胆属植物蓝色花呈色机理的理想材料
。
植物呈色物质一般可分为类胡萝卜素
、
类黄酮
和生物碱三大类
,
其中类黄酮化合物是一类广泛分
布于植物体内的次生代谢产物
,
能产生淡黄色到蓝
]
2
。
迄今为止蓝色花育种是花色研究的
紫色的颜色
[
[]
14
FNSⅡ
普遍存在植物中生成黄酮
。
本研究以课题组前期建立的华丽龙胆转录组数
均以柚皮素为底物却不会同时出现在同一植物中
,
但
据库为基础
,
利用
RT-PCR
技术从华丽龙胆花冠中
分离得到
1
个
F
命名
3
'
5
'H
基因和
1
个
FNS
基因
,
为
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
。
利用生物信息学软件进
行初步的分析
,
再应用
q
RT-PCR
分析
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
在华丽龙胆不同开放阶段的花冠以及
一大热点
,
已有研究表明
,
蓝色花形成的主要原因是
3
]
,
飞燕草素苷的积累
[
复杂的飞燕草素苷酰基化作
]
4
]
5
。
类黄酮
3
用
[
或来自金属离子的螯合作用
[
'5'-
,
羟化酶
(
是合成
flavonoid-3'-hdroxlaseF3'5'H
)
yy
3
]
,
飞燕草素苷的前体
[
培育蓝色花最有效的途径是
GsFNS
的生物学功能研究以及解析华丽龙胆蓝色花
冠的呈色机理方面提供重要理论基础和参考依据
。
根
、
茎
、
叶组织中的表达模式
,
为后续
GsF
3
'
5
'H
、
通过
F3'5'H
催化植物花青素苷合成途径内二氢堪
,
非醇
(
生成二氢杨梅黄酮
(
并积累飞
DHK
)
DHM
)
]
6
。
例如
,
燕草素苷
[
通过引入编码类黄酮
3
羟化
'5'-
[
8
]
(
Dianthuscarohllus
)
等多种花卉中积累飞燕
ypy
草素苷
,
在矮牵牛
(
Petunia
g
randilora
‘
Prime
f
1
材料和方法
1.1
实验材料
试验材料为云南迪庆高山地区采摘的华丽龙胆
[
7
]
酶的基因
,
可以在玫瑰
(
康乃馨
Rosaruosa
)、
g
(,、)、
分离出根
(
茎
(
叶
Gentianasino
-
ornata
)
G
)
J
()
以及
5
个不同开放阶段
(
图
1
的花冠
,
Y
)
H
1
~H
5
,
分别液氮速冻后存于
-80℃
超低温冰箱备用
。
’)
中过度表达蝴蝶兰
(
Time
Phalaenosis
)
F
3
'
5
'H
p
]
9
。
但是
会导致飞燕草素苷的积累并产生了蓝色花
[
有研究发现飞燕草素苷单独出现在植物中花色会呈
现紫红色
,
此时需要黄酮作为共着色物质才能呈现
10
]
。
同时黄酮对花青素苷具有稳定作
出蓝色
[
]
11
,
用
[
可作为飞燕草素苷在蓝色花植物中的共着色
1.2
实验方法
1.2.1
华丽龙胆
cDNA
的合成
采用华越洋
RNA
提取试剂盒
(
华越洋
0
中国
)
提取华丽龙
416-500
型
,
胆不同开放阶段花冠以及根
、
茎
、
叶的
R
用
1%NA
,
琼脂糖凝胶电泳检测其完整性和清晰度
,
并用紫外
提供的
M-MLVTranscritase
反转录试剂盒合成
p
cDNA
第一链后于
-20℃
保存
。
分光光度计检测其质量后
,
参照
Promea
生物公司
g
物质和紫外线吸收剂
,
形成复合体使花冠可见光吸
,)
在高等植物已经进化出
2
个完全独立
snthaseFNS
y
]
13
),
的酶系统
(
和
F
来催化黄酮的合成
[
它们
FNSⅠNSⅡ
12
]
。
黄酮合成酶
(
收最大值变长
,
使花色更蓝
[
flavone
1.2.2
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因克隆
从本课题
组前期建立的华丽龙胆花冠转录组库中
,
筛选功能
注释为
G
并在
N
sF
3
'
5
'H
和
GsFNS
的序列
,
CBI
数
Fi.1 Differentcorolladevelomentstaes
(
H
1
-H
5
)
of
Gentianasino
-
ornata
gpg
图
1
具有不同开放阶段花冠
(
H
1
~H
5
)
的华丽龙胆
等
:
华丽龙胆
G
12
期
方
颖
,
sF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因的克隆及表达分析
表
1
用于基因克隆与表达分析的特异性引物
Table1 Secific
p
rimersfor
g
enecloninndexressionanalsis
pg
a
py
2025
试验
Exeiment
p
r
OFR
扩增
OFRamlification
p
基因
Gene
GsF
3
'
5
'H
GsFNS
GsF
3
'
5
'H
GsFNS
GAPDH
ß
-
tubulin
ATGCCCATAAAAATGTCACCCAT
CACAAATTCTTTTATTCACCCTTCA
CAACCATCCTAATCCGAGCCC
CCTTACGGTCCCTACTGGAAATAC
CTTGCACAACAAATTGCCTTGC
GCTTTCTTGCATTGGTACACCG
正向
Forward
()
引物
Primer5'→3'
AGAAGTTTGGTATGAATATGAGTAA
AATGATGCTTCTTGATTACTTTTAC
CACATTGAGCCGAGTCCCTTT
CGGCTCGAAATGGGTGAGAT
CCACAGCCTTAGCCGCACC
TCTTCTTCCTCTTCGTATTCCTCC
反向
Reverse
荧光定量
PCR
Quantitativereal-timePCR
内参基因
Reference
g
enes
据库上分析序列特征
,
利用
Primer6.0
设计特异性
,
引物
(
表
1
)
再应用
RT-PCR
技术分离出二者的全
司完成
。
P
包含
1CR
扩增体系为
20
μ
L
,
0×PCR
2+
()
BufferMlus2
μ
L
,
dNTPMixture1.6
μ
L
,
gp
cDNA1
μ
L
,
-tubulin-F
和
β
-tubulin-R0.4
μ
L
,
β
长序列
,
引物合成和测序均由昆明硕擎生物有限公
/
PCRMasterMix5
μ
L
,
50
μ
molL
正反引物各
q
0.1
μ
L
,
cDNA
模板
10
μ
L
。
反应程序为
:
94℃
预变
,,,
性
1
最佳温度退火
30min95℃
变性
15s0s60℃
,
延伸
30s39~40
个循环
。
制备
60~95℃
溶解曲
线
。
目的基因相对转录表达水平的计算参照
Livak
每个样品进
-
tubulin
表达量的几何平均值为内标
,
β
行
3
次生物学重复
,
最后利用
SPSS
软件进行显著
性检测
。
15
]
t
,
等
[
的方法
,
计算公式为
2
-ΔΔC
并以
GADPH
和
,,,
94℃
变性
50s54℃
退火
35s72℃
延伸
1min
。
用
1%
琼脂糖凝胶
35
个循环
,
72℃
延伸
10min
ddH
2
O14.5L
和
TaKaRaTa1
μ
L
,
GsF
3
'
5
'H
q
0.
μ
,
和
GsFNS
序列扩增条件均为
:
94℃
预变性
5min
转入大肠杆菌感受态细胞
,
挑选阳
MD19-T
载体
,
p
性克隆测序
。
1.2.3
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
生物信息学的分析
://
利用
OFRFinder
(
.
p
电泳检测扩增效果
。
经过
PCR
回收纯化后连接到
2
结果与分析
2.1
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
的全长克隆与序列分析
以华丽龙胆
c
分
DNA
为模板进行
PCR
扩增
,
/)
查找
G
ovorffinder
sF
3
'
5
'H
和
GsFNS
序列开放
g
阅读框
,
将分析预测成功的
GsF3'5'H
和
GsFNS
利
,
图
2
)
利用
O
FNS
全长
cDNA
片段
(
FRFinder
分
析
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
开放阅读框分别为
1560
别获得
1744b28b
sF
3
'
5
'H
和
Gs-
p
和
16
p
的
G
:///
使用
Protaram
(
-
pppygp
/):///
和
Paramrotscale
(
-
pppygg
(://
用
.
p
///)
进行保守域分析
,
gpg
//)
预测蛋白质的理化性质和
binrotscalerotscale.l
ppp
(://
亲
、
疏水性
。
借助
Nethos2.0serverhttwww.
pp
细胞色素
P450
家族
。
其中
GsF3'5'H
等电点为
平均亲水性
(
为
-0.
该预测表
9.02
,
GRAVY
)
109
,
点
,
3
个
Thr
磷酸化位点和
6
个
Tr
磷酸化位点
。
y
平均亲水性
(
为
GsFNS
等电点为
8.78
,
GRAVY
)
该预测表明
G-0.237
,
sFNS
为亲水性不稳定蛋白
,
明
G
有
9
个
SsF3'5'H
为亲水性蛋白
,
er
磷酸化位
,
各编码
5b90b20
和
522
个氨基酸
。
p
和
15
p
结构域分析显示
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
均属于
///)
预测基因磷酸化
icesNetPhos-2.0
://
位点
。
利用
.
p
(
p
/、
#alnHdr
_
AZS49192
)
DNAMAN
gg
9.0
软件和
MEGA9.0
软件进行氨基酸同源性搜
索
,
保守结构分析并构建进化树
。
1.2.4
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因表达模式分析
利用
Primer6.0
设计
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
2
个基
PCR
仪器和
Gene9600
定量
PCR
仪器对产物进行
定量分析
。
PCR
扩增反应体系为
2×SYBRGreen
因的实时定量
P
表
1
)
后
,
再应用
ACR
引物
(
BI2720
图
2
华丽龙胆
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因
OFR
扩增结果
Fi.2 OFRamlificationresultsof
GsF
3
'
5
'H
and
gp
GsFNS
g
enesin
G
.
sino
-
ornata
2026
西
北
植
物
学
报
40
卷
有
14
个
Ser
磷酸化位点
,
7
个
Thr
磷酸化位点和
3
2.2
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因编码蛋白同源及进
化分析
用
DNAMAN9.0
软件将
GsF
3
'
5
'H
基因完整
开放阅读框编码的氨基酸序列与其他物种
F3'5'H
个
Tr
磷酸化位点
。
y
氨基酸序列进行同源比对分析
,
结果表明
GsF3'5'H
与其他物种
F
其中与柳
3'5'H
相似性达到
92.55%
,
、
龙胆草
(
anatrilora
)
Gentianascabra
)
F3'5'H
氨
f
基酸序列相似性达到
8
具有相似的保守结
8%
以上
,
、
叶龙胆
(
三花龙胆
(
Gentianaascleiadea
)
Genti-
p
)。
F
”
构域
(
图
33'5'H
含有起始于
35
位左右的
“
PPGP
)“”
红色方框所示依次为细胞色素
P
基序
、
脯氨酸富集区
、
催化活性中心和亚铁血红素结合区
450
酶系
(
CYPPPGPI
螺旋区
、
C
端血红素结合区
、
,,,,
Redboxindicates
“
PPGP
”
motifI-helixmotifhaem-bindineionroline-richreioncataltic
p
roert
g
r
gpgypy
)
andheme-bindineionofCtochrome
(
P450
g
r
gy
图
3
华丽龙胆与其他植物已知
GsF3'5'H
和
GsFNS
蛋白氨基酸序列比对
Fi.3 AlinmentsbetweenGsF3'5'HandGsFNSin
G
.
sino
-
ornata
andknownGsF3'5'Hand
gg
GsFNS
p
roteinaminoacidseuencesinother
p
lants
q
等
:
华丽龙胆
G
12
期
方
颖
,
sF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因的克隆及表达分析
2027
结构域
,
这是细胞色素
P450
家族的特征氨基保守
16
]
,
序列
[
华丽龙胆
N
端
4
基序在不
8~51
处
“
PPGP
”
)
基序
“
序列不仅是形成氧分子
helixmotifAGTDT
”
]
17
。
C
端血的结合域
,
还与底物的选择和结合相关
[
同的物种中均高度保守
。
353~357
处的
Ⅰ
螺旋
(
I-
)
红素的结合区
(
以
“
haem-bindineionFGAGRRI-
g
r
g
,、
催化活性中心
[
richreionLPPSPXXXXP
)
cata-
g
,/]
和
亚铁血红素结合
ltic
p
roertAGTDT
(
TS
)
ypy
[
19
]
,
区
(
heme-bindineionPFGXGRRXCPG
)。
g
r
g
程中有
3
个保守的结构区
:
脯氨酸富集区
(
roline-
p
(
为中心
,
左右各氨基酸围绕半胱氨酸形
CAG
”
HBR
)
18
]
,
成特定结构
[
但是可以看到华丽龙胆
487~496
之间第
494
位异亮氨酸突变为苏氨酸
,
即
脯氨酸富
GsFNSN
端
33~41
处的
“
LPPSPFALP
”
集区
、
催化活性中心以
350~355
处的
“
AATDTT
”
及
4
的
P
亚铁血红素
48~458
处
“
FGTGRRGCPG
”
结合区在不同的物种中均高度保守
。
但是可以看到
华丽龙胆和三花龙胆
351
氨基酸处甘氨酸突变为丙
“
其功能的影响
FGAGRRTCA
,
需要进行后续的研究分析
G
”,
此处保守氨基酸的定点突变对
。
测
Gs
将
F3
G
'5
s
'
F
H
属于黄酮
NS
与其他物种
-3'
,
因此推
5'
F
-
羟基化酶
。
分析
,
结果表明
达到
Gs
7
F
2
N
.
S
与其他
NS
进行同源序列比对
物种
序列相似性
28%
以上
,
其中
FN
与
S
三
Ⅱ
氨基酸
(
花龙胆
Gentianatrilora
结构
.26
(
%
图
,
)
FNS
4
)。
P450
家族蛋白质的空间结构在进化过
N
Ⅱ
氨基酸序列相似性达
2
与其
f
到
他物种
FSⅡ
基因具有相似的保守
图
4 GsF3'5'H
和
G
系统发育树
sFNS
蛋白与其他物种蛋白的
Fi
g
.4 Molecular
p
h
y
lo
g
enetictreeofGsF3'5'Hand
GsFNSbasedonaminoacidse
q
uences
氨酸
,
同样此处保守氨基酸的定点突变对其功能的
影响是否是龙胆科植物特有的需要进行后续的研
究
。
因此
,
推测
利用
Me
g
a9
G
.
s
0
FN
软件将
S
属于黄酮合成酶
GsF3'5'H
和
Ⅱ
G
。
码的蛋白质氨基酸序列与其他同源基因编码的蛋白
sFNS
编
质氨基酸序进行系统进化树分析
。
结果
(
图
明
,
华丽龙胆的
GsF3'5'H
与同属的龙胆科三
4
花
)
表
龙
胆
(
Gentianatri
f
lora
,
它们的亲缘关系最近
)
和龙胆草
(
Gentianascabra
最先聚在一支
,
再上一级则和
)
柳叶龙胆
(
Gentianaascle
p
iadea
物种同属于龙胆属
。
)
聚为一支
,
这
3
个
龙胆
(
Gentianatri
f
lor
G
a
sF
关系最为接近
。
)
最先聚在一支
NS
与同属的
,
龙胆科三花
它们的亲缘
2.3
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因在花冠不同开放阶
段和不同组织中的表达
通过
q
RT-PCR
对
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
进行
表达模式分析
,
结果表明
GsF
3
'
5
'H
和
GsFNS
在不
同开放阶段的花冠以及根
、
茎
、
叶中均有表达
(
图
5
)。
其中
,
GsF
3
'
5
'H
在
H
1
~H
3
表达量递增
,
在
H
4
不同小写字母表示同一基因在组织间的表达差异显著
(
P
<0.05
图
5
GsFNS
在不同组织中的表达
)
Diff
g
ere
n
n
e
t
is
no
G
s
r
s
i
g
m
F
n
a
i
l
3
'
fi
l
c
e
5
a
t
'
n
t
t
e
H
和
l
r
y
s
d
i
i
n
f
d
f
i
e
c
r
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e
t
n
e
t
t
b
h
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t
t
w
t
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h
e
e
n
e
t
x
is
p
s
r
u
e
e
s
s
sionofthesame
Fi
g
.5
e
Relvtiveex
p
ressionlevelsof
GsF
3
'
5
'H
(
P
<0.05
indifferenttissues
and
GsF
)
NS
9
2028
西
北
植
物
学
报
40
卷
[
25
]
并不表达
。
但在蔓长春花
(
蝴蝶
Vincamaor
)、
j
茎
、
叶中高
,
且茎中只有微
GsF
3
'
5
'H
表达量较根
、
量表达
。
前期对华丽龙胆花冠总花青素苷含量进行
测定发现蓝色花冠中飞燕草素苷占总花青素苷的
可推断飞燕草素苷是华丽龙胆花瓣呈蓝
95%
以上
,
]
20
。
同时根据
G
色的主要原因
[
sF
3
'
5
'H
表达量与
飞燕草素苷含量的变化发现随着
GsF
3
'
5
'H
基因表
达量的上调
,
飞燕草素苷含量也在上升
,
当
GsF
3
'
5
'H
基因表达量开始降低
,
飞燕草素苷含量也随之
中的表达量下降
,
在
H
5
表达量下降至最低
;
花冠中
[
27
]
randilorus
)
中
F
3
'
5
'H
均在
2~4
阶段表达信
gf
号强
,
在其他阶段表达信号微弱
,
在花开放前的阶段
[
26
]
兰
(
Phalaenosis
)
以及中国桔梗
(
Platcodon
py
F
3
'
5
'H
高丰度表达模式与
GsF
3
'
5
'H
表达模式类
似
。
因此
F
3
'
5
'H
的表达量的差异可能是不同物种
28
]
。
此外
,
着色程度及发育情况不同造成的
[
马璐琳
29
]
等
[
研究黄草乌
(
蓝色
Aconitumvilmorinianum
)
花朵中
Av
-
F
3
'
5
'H
时发现其在第
3
时期的表达量
降低
[
20
]
。
胆
Gs
7
Gs
F
%
F
3
'
,
NS
表达量在降低
了
6
5
在
'H
H
3
到
表达量趋势相反
H
4
递增到最高
H
1
到
H
2
递减到最低
,
,
此阶段与华丽龙
,
但
NS
与
GsF
3
'
5
'H
表达趋势一致
H
,
2
到
H
3
中
Gs-
且增长幅度是
sFNS
高于
GsF
3
'
5
'H
又降低
。
在根
、
茎
、
叶和花冠中
,
到
H
5
阶段
GsFNS
表达量
GsFNS
的表达量从
华丽龙胆形态学上端到下端逐渐减弱
,
呈现出较大
的差异性
。
在不同开放
SPSS
软件分析表明
,
GsF
3
'
5
'H
和
Gs-
NS
阶段花冠和根
、
茎
、
叶中表达量存
在显著差异
(
P
<0.05
)。
讨
本研究采
论
用
分离出
1
个
GsF
3
'
R
5
'
T-
H
PC
和
R
方法首次从华丽龙胆中
'H
和
Gs
2
F
0
1
个
GsFNS
基因全长序
列
,
两个基因分别编码
5
和
NS
52
属
2
个氨基酸
,
序列分
析表明
GsF
3
'
5
于细胞色素
超家族且都具有
是花青素苷生物合成途径中催化蓝色飞燕草素苷合
P450
家族特有保守结构域
。
F3
P
'
4
5'
5
H
0
成的关键酶
[
9
]
C-2
和
C-3
之间引入双键合成黄酮
,
FNS
作为黄酮合成酶直接在黄烷酮
[
21
]
草素苷的共着色作用使蓝色花更加艳丽
,
黄
[
22
酮
]
与前人的研究结果对比发现
,
F
3
'
5
'H
。
与飞燕
在相同
物种不同发育以及组织中具有不同的表达模式
,
存
在时空特异性
。
例如在蓝色和紫色瓜叶菊
(
Senecio
ruentus
)
[
23
]
中
F
3
'
5
'H
仅在
,
其他级别的花瓣中未表达
Ⅰ
级花瓣中高丰度表
达
,
说明花瓣未开放第
阶段前的高表达已经决定了合成的花青素苷种类
Ⅰ
。
在川头乌
(
Aconitumcarmichaeli
[
24
]
F
3
'
5
'H
表达量随花朵发育递增
,
Debx
)
中
Ac
-
而在根
、
茎
、
叶中
参考文献
:
[
1
]
MUJP
,
PENGYH
,
g
entseed
p
roduction
最高
,
随后又逐渐降低
,
与
GsF
3
'
5
'H
表达模式相
符
。
同时有研究认为抑制
FNS
基因表达会导致黄
酮含量下降
[
30
]
anum
p
hotein
,
oc
并且许多药用植物如少花龙葵
arum
NakamuraetOda
(
s
So-
m
阶段黄酮含量最高
a
)
[
31
]
、
乌拉尔甘草
p
,
随后开始下降
(
G
.
uralensis
[
32
]
hi-
,
)
幼苗期发育
后期为了抵御紫
外线
,
保持在所处环境中的生长优势
,
黄酮含量又会
开始逐渐增加
。
在水母雪莲
(
Saussureamedusa
FNS
Ⅱ
的表达趋势与木犀草素一致可以调控黄酮的
)
中
,
合成
[
33
]
LmFNSI
。
I
-
在
1.1
灰
的表达水平在
毡毛忍冬
(
L
.
macranthoides
且表达水平
)
[
34
]
中
的积累模式一
S
致
4
期最高
,
与花蕾中黄酮
,
这与
GsFNS
表达
模式类似
。
同时植物体内黄酮的高积累也有利于增
强植物自身抗逆性以及化学防御功能
,
对植物适应
不良环境发挥着重要作用
[
35
]
在根中表达量是其他部位的
5
。
倍左右
而华丽龙胆
GsFNS
,
推测华丽龙
胆在根中可能积累了大量黄酮以提高对不良环境的
适应性
。
这与黄芪
(
Scutellariaviscidula
[
36
]
SvFNS
-Ⅱ-2
在根中高表达导致药用活性成分黄芩
)
中
苷含量的增加类似
。
同时在蓝紫色花色形成中有一
部分取决于花青素苷与黄酮的复合作用
,
二者的共
着色作用可以形成更纯
、
更稳定的蓝色花
[
10
,
21
]
如
Aida
等
[
37
]
研究发现蓝色蓝猪耳
(
Torenia
f
ou
。
rn
例
-
eri
成的复合物可以使蓝色更蓝
Lind.
)
中黄酮含量高于花青素苷含量时二者形
,
转基因康乃馨
(
Dian-
huscar
y
o
p
h
y
llus
)
[
13
]
中发现的黄酮衍生物产生的
共着色作用会导致花瓣呈淡蓝色类似
。
因此
,
我们
认为华丽龙胆中
GsF
3
'
5
'H
表达产生的飞燕草素苷
和
GsFNS
表达产生的黄酮间可能发生共着色作用
使华丽龙胆的花色更蓝
。
res
p
onsesofwhiteandblueflowersof
Gentianaleucomelaena
(
Gentianaceae
)
towarmin
g
andwaterin
g
[
J
]
.
PlantEcolo
gy
F
G
F
l
3
c
i
t
等
:
华丽龙胆
G
12
期
方
颖
,
sF
3
'
5
'H
和
GsFNS
基因的克隆及表达分析
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Clo-
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序列分
17
孟
丽
,
戴思兰
.
瓜叶菊
F
3
'
5
'H
基因
cDNA
的克隆
、
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randilorum
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H
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G
g
LX
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XIAW
,
ZANGS
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anal
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版权声明：本文标题：华丽龙胆GsF3′5′H和GsFNS基因的克隆及表达分析 内容由热心网友自发贡献，该文观点仅代表作者本人， 转载请联系作者并注明出处：https://m.elefans.com/dongtai/1718297592a663877.html， 本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，一经查实，本站将立刻删除。
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