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《四川农业大学》 2011年
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苦荞黄酮醇合酶基因Fls的克隆及其花期表达分析

祝婷  
【摘要】:黄酮类化合物广泛存在于植物界,主要包括黄酮醇、黄酮、黄烷酮、花色素和查尔酮等。现代药理学研究表明,此类化合物具有抗癌、抗衰老、抗病毒、保护心血管和降低血脂等多种药理活性,是当前植物领域和医药领域中的研究热点。作为药食两用的苦荞(Fagopyrum tataricum),不仅营养丰富,而且富含以芦丁为代表的黄酮醇。黄酮醇合酶(flavonol synthase, FLS)是黄酮醇合成的关键酶,它催化黄酮结构中的C3位羟基化,从而形成各种黄酮醇类物质。本研究克隆了苦荞黄酮醇合酶基因(Fls),并对其在花期不同组织中的表达水平进行分析,为揭示黄酮醇合酶表达与黄酮类化合物积累之间的关系提供参考。主要研究结果如下: 1.根据已知植物黄酮醇合酶氨基酸序列的保守区设计简并引物,采用RT-PCR技术扩增苦荞Fls基因保守片段。序列分析表明,获得了苦荞Fls基因532bp的保守片段。采用RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)技术扩增该基因的5’和3’末端序列,扩增其全长cDNA编码序列。序列分析表明,苦荞Fls基因cDNA的开放阅读框(Open Reading Fram, ORF)为1008bp,编码335个氨基酸,在NCBI Genbank的登录号为JF274262。与其它植物黄酮醇合酶同源性在68%-77%之间,同源性较高的区域主要位于C末端(202-335个氨基酸残基),约为86%,而N末端(1-113个氨基酸残基)的同源性较低,仅为62%。 2.用SWISS-MODEL对苦荞Fls基因编码的蛋白进行三维结构同源建模,结果表明与其它双加氧酶一样,该蛋白含8个严格保守的氨基酸残基:Gly44、His81、Prol95、His232、Asp234、Gly248、His288和Arg289,参与自身蛋白质折叠和催化位点形成,并分布于3个高度保守的氨基酸区域:GLFQVVNHG; NYYPPCPRPD LALGVVAHTDMS; GDQLEIMSNGKYKAVLHRTTVNKEKVRMSWPVFLEPP。 3.以苦荞持家基因H3为内参基因,采用半定量RT-PCR技术检测Fls基因在苦荞花期茎、叶和花中的表达量。结果表明,Fls基因在茎、叶和花中均表达,在叶中表达量最高,其次是花和茎。叶中Fls基因的表达量在初花期最高,然后逐渐下降;花中Fls基因的表达量则在盛花期最高;而茎在花期前后无明显变化。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S517

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