华北农学报

作者：王海菊, 陈晓涓, 李拓键, 罗军, 屈燕

单位：1 西南林业大学 园林园艺学院,云南 昆明 650224；2 国家林业和草原局西南风景园林工程技术研究中心,云南 昆明 650224；3 云南省功能性花卉资源及产业化技术工程研究中心,云南 昆明 650224

关键词：红花绿绒蒿,全缘叶绿绒蒿,二氢黄酮4-还原酶,基因克隆,表达分析,

基金：国家自然科学基金项目(32160404); 云南省万人计划青年拔尖人才项目(YNWR-QNBJ-2019-211)

二氢黄酮4-还原酶(DFR)是花青素合成通路中的关键酶,其表达与花青素积累紧密相关,影响花朵呈色。为了探究DFR基因与绿绒蒿花色形成的关系,以红色的红花绿绒蒿和黄色的全缘叶绿绒蒿为试验材料,使用RT-PCR技术成功从中克隆出DFR基因,并对其进行生物信息学及RT-qPCR分析。结果显示,2种绿绒蒿DFR基因的cDNA全长为1 131,1 125 bp,分别编码376,374个氨基酸,命名为MpDFR、 MiDFR。生物信息学分析发现,2种蛋白均属于亲水性蛋白,且具有DFR特有的NADPH结合结构域和底物特异性结合结构域。系统进化树表明,MpDFR、MiDFR蛋白与鸦片罂粟、沉水樟、三枝九叶草、澳洲坚果、蒂罗花的亲缘关系最近。Motif分析发现,DFR蛋白基序在不同植物中均较为保守。RT-qPCR结果显示,MpDFR、MiDFR在不同组织中均有表达,具有组织特异性。花蕾期中MpDFR、MiDFR基因表达量最高,且显著高于其他2个时期。另外,红花绿绒蒿中DFR表达量均高于全缘叶绿绒蒿。结合西南林业大学屈燕课题组研究发现,这2种绿绒蒿中花青素类化合物的积累模式与DFR基因的表达模式一致,所以,研究花青素生物合成途径中的关键结构基因DFR对于了解该途径以及通过基因工程手段改良植物花色均十分重要。

来源：2024年第3期

《华北农学报》期刊编辑部

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