华丽龙胆二氢黄酮醇-4-还原酶GsDFR基因的克隆及表达模式分析

作者：方颖; 赵海平; 孔祥莹; 衡蒙; 金雪花^*

来源：分子植物育种, 2023, 21(06): 1820-1827.

DOI：10.13271/j.mpb.021.001820

• 华丽龙胆
• 蓝色花
• GsDFR
• 基因克隆
• 表达分析

二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)是花青素苷合成过程中的关键酶。为研究华丽龙胆(Gentiana sino-ornata) DFR与花色形成的关系，将其花冠不同开放阶段分为H1～H5阶段，采用RT-PCR技术首次从华丽龙胆中克隆得到GsDFR全长序列，对其进行生物信息学和表达模式的分析。结果显示GsDFR包含1 125 bp的开放阅读框(OFR)，编码375个氨基酸。结构分析显示，GsDFR属于NADB＿Rossmann超家族，具有典型的DFR蛋白(PLNO02650)功能结构域，含有“TGASGYI”和“TVDVQEQQKPVYDENDWSDLDFINSH”两个典型的结构域，以及FR＿SDR＿e的特征位点。系统进化树分析表明Gs DFR与橙花龙胆(Gentiana lutea var.aurantiaca)亲缘性最近。采用实时荧光定量PCR分析GsDFR在根、茎、叶和花冠中的表达，发现GsDFR在根、茎、叶和花冠中均有表达，其中花冠的表达量最高，根茎中微量表达。在花冠H2阶段GsDFR表达量达到最高，随后降低。结果表明，华丽龙胆蓝色花冠中的GsDFR高表达可能会导致花青素苷的积累，使华丽龙胆花冠呈更艳丽的蓝色。本研究结果为揭示GsDFR在华丽龙胆蓝色花冠中花青素苷的积累的作用提供了理论基础。

• 单位
  昆明理工大学