苦荞 FtF5H 基因克隆及表达分析

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2021-07-20 合作期刊: 《广西植物》

段迎 杨晓琳 蔡苏云 贺润丽 尹桂芳 王艳青 卢文洁 孙道旺 王莉花

摘要： 阿魏酸-5-羟基化酶（Ferulate 5-hydroxylase）是调控 S 型木质素合成的关键酶。为研究其在苦荞木质素生物合成途径中的分子机制，该文从苦荞转录组数据中筛选获得一个 F5H基因，命名为 FtF5H(Genebank 登录号：MW455111)，采用生物信息学方法对苦荞 F5H 蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位、亲疏水性、蛋白质二级结构、蛋白质三级结构、氨基酸结构、系统进化树等进行分析和预测，并同时运用实时荧光定量PCR技术对FtF5H基因在厚果壳苦荞与薄果壳苦荞的叶、花、茎、果壳中的差异表达进行分析。结果表明：FtF5H 基因序列包含 1 395 bp 的完整 cDNA 开放阅读框，编码 464 个氨基酸；生物信息学预测 FtF5H 蛋白具有 P450 超家族结构，为亲水性稳定酸性蛋白，不具有跨膜结构域，且为非分泌性蛋白；FtF5H 蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成；三级结构预测显示FtF5H 蛋白与 5ylw.1.A 的相似度较高。系统进化分析表明 FtF5H 属于 CYP84A 亚家族。 qRT-PCR 显示 FtF5H 基因在两种苦荞中的不同部位均有表达，且在厚果壳苦荞果壳中的表达量是薄果壳的 5 倍之高，表达具有极显著差异。该研究为进一步研究苦荞木质素合成的分子调控机制奠定了基础，对苦荞新品种的培育具有重要的意义。

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