枸骨 IcFPS1 基因的克隆、表达及生物信息学分析

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2018-09-07 合作期刊: 《广西植物》

马良琼 曾慧 罗彩霞 张威威 许锋 程水源

摘要： 法尼基焦磷酸合酶（Farnesyl diphosphate synthase，FPS）是三萜皂苷生物合途径的 一个关键酶。为了研究 FPS 基因在枸骨中的功能，该研究采用 PCR 技术将一个 FPS 基因 的 cDNA 序列从枸骨叶中分离出来，并命名为 IcFPS1；测序结果分析发现，扩增获得的 IcFPS1 基因 cDNA 长度为 1591bp，包含一个完整的开放阅读框，大小为 1029bp。序列分 析发现枸骨 IcFPS1 基因编码 342 个氨基酸，分子量和等电点分别为 39.58kDa 和 5.18。理 化性质预测分析发现 IcFPS1 蛋白不含信号肽，不含有跨膜区域，该 IcFPS1 蛋白为亲水性 蛋白质。序列多重比对发现，IcFPS1 蛋白质与其他植物的 FPS 蛋白质高度同源，有共同的 保守区域和氨基酸序列，其中与西洋参 FPS 序列的相似性高达 89%。系统进化树分析也表 明枸骨 FPS 蛋白与同属于被子植物的五加科植物 FPS 蛋白亲缘关系较近，表明 FPS 基因在 进化过程中相对比较保守。蛋白调控网络预测分析结果显示该蛋白可能与 IPP1、IPP2、 GGPS3、GGPS6 和 ERA1 相互作用，参与类异戊二烯的合成代谢过程。实时荧光定量 PCR 分析显示，IcFPS1 基因在枸骨各个组织部位中均有表达，其中在枸骨根中表达量最高，在 茎和雌花中表达量最低。该研究为后续探究植物三萜皂苷生物合成的分子机理研究奠定了 理论基础。

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