华北农学报

作者：冯清香, 朱哈修, 杜洋, 徐艳茹, 王晨晨, 刘雪, 李大勇, 周军, 张彬

单位：1 北京市农林科学院 蔬菜研究所,北京 100097；2 山东师范大学 生命科学学院,山东 济南 250300；3 云南农业大学 农学与生物技术学院,云南 昆明 650000；4 北京林业大学 草业与草原学院,北京 100083

关键词：菊苣,花青素合酶,表达分析,亚细胞定位,原核表达,

基金：北京市农林科学院创新能力建设专项科技攻关项目(KJCX20251008); 现代农业产业技术体系北京市设施蔬菜创新团队建设项目(BAIC01-2024-04); 中央本级重大增减支项目(2060302)

花青素合酶(ANS)是植物花青素合成过程中的关键酶,可以将无色的花色苷催化成红色、橙色、蓝色等不同颜色的花青素。为了探究ANS基因调控菊苣叶色的分子机制,首先对该基因进行生物信息学分析,随后选取红色结球型菊苣(印地欧)和绿色菊苣(普那)为材料,克隆得到菊苣ANS基因(CiANS),并对该基因在这2个材料中的氨基酸序列及蛋白结构进行了差异分析,最后对ANS基因的组织特异表达和蛋白的亚细胞定位进行了检测,并对ANS蛋白进行了原核表达。结果显示,CiANS与莴苣及栽培菊苣的ANS亲缘关系最近,Motif分析发现,CiANS蛋白基序在不同植物中均较为保守。2种菊苣中ANS的克隆结果表明,ANS基因全长均为1 068 bp,编码355个氨基酸,具有9个差异氨基酸,但在预测的三级结构上并未表现出明显的差异。qRT-PCR结果显示,CiANS基因在不同组织中均有表达,但在叶片中表达量最高,并且红色的结球菊苣中CiANS基因的表达水平显著高于绿色的普那菊苣。亚细胞定位结果显示,CiANS蛋白定位于细胞质和细胞核中。CiANS蛋白在原核载体上诱导表达后大小共为45 ku,与预期蛋白大小一致。综上所述,菊苣叶色差异的形成很可能与ANS基因的表达量差异有关,研究结果为解析菊苣叶色分子调控网络及花青素代谢遗传改良提供了理论依据。

来源：2025年第3期

《华北农学报》期刊编辑部

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