茉莉花芳樟醇生物合成关键基因的克隆与表达分析

作者：陈笛; 陈雪津; 郭永春; 王鹏杰; 岳川; 陈桂信; 叶乃兴^*

来源：西北植物学报, 2019, 39(08): 1344-1352.

• 茉莉花
• 芳樟醇
• JsNEL/LINS基因
• 启动子
• 表达分析

芳樟醇是芳香植物的重要挥发性化合物之一,橙花叔醇/芳樟醇合酶基因(NES/LINS)是芳樟醇化合物生物合成的重要调控基因。该研究以茉莉花花瓣为材料,基于茉莉花花瓣转录组测序结果,分别采用RT-PCR和染色体步移技术,克隆获得NES/LINS基因的全长cDNA序列及其启动子序列,并应用SPEC-GC-MS和qRT-PCR技术检测茉莉花开放过程中芳樟醇化合物的相对含量及JsNES/LINS基因的表达水平,并分析JsNES/LINS在植物激素处理后的表达水平,为进一步揭示JsNES/LINS基因在茉莉花芳樟醇的生物合成调控中的作用提供理论依据。结果表明:(1)获得的JsNES/LINS基因(登录号为:MH513857.1)cDNA全长为1 843 bp,开放阅读框(ORF)全长为1 755 bp,编码584个氨基酸,为亲水性稳定蛋白;NCBI-BLAST分析显示,JsNES/LINS与油橄榄OeNES、金鱼草AmNES/LINS1和AmNES/LINS 2以及山茶花CsLINS的相似性分别为56%、54%、54%和50%。(2)亚细胞定位结果显示JsNES/LINS定位于细胞质中;获得了JsNES/LINS起始密码子上游1 141 bp启动子序列,PlantCare预测结果显示,该序列包含多种与植物激素和光照等响应相关的顺式作用元件。(3)GC-MS分析显示,芳樟醇化合物的相对含量在茉莉花未开放18:00时最低,半开放22:00时达到最大,随后呈下降趋势。(4)qRT-PCR结果显示,JsNES/LINS的相对表达量变化与芳樟醇化合物的相对含量变化趋势一致;经IAA、GA、ABA及MeJA处理后JsNES/LINS的表达量受到不同程度的诱导表达,其中MeJA的诱导作用最为明显,诱导作用由大至小分别为:MeJA>GA>ABA>IAA。研究推测,JsNES/LINS在芳樟醇化合物的生物合成过程中具有重要调节作用,且受植物激素调控表达。

• 单位
  福建农林大学