三种不同花色绿绒蒿FLS基因克隆与表达分析

作者：王海菊; 李拓键; 罗军; 屈燕^*

来源：植物生理学报, 2023, 59(11): 2063-2073.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.100653

• 红花绿绒蒿
• 全缘叶绿绒蒿
• 川滇绿绒蒿
• FLS基因
• 基因克隆
• 表达分析

黄酮醇合成酶(FLS)是黄酮醇合成通路中的关键酶,其表达与黄酮醇积累紧密相关,从而影响花朵呈色。为了探索FLS基因在不同花色绿绒蒿中的序列特征及其与绿绒蒿花色的关系,本研究采用RT-PCR技术成功从红花绿绒蒿(Meconopsis punicea)、全缘叶绿绒蒿(Meconopsis integrifolia)和川滇绿绒蒿(Meconopsis wilsonii)中克隆出FLS基因,其c DNA全长为1 014、1 011和1 002 bp,分别编码337、336和333 aa,命名为MpFLS、MiFLS和MwFLS,对其进行生物信息学及qRT-PCR分析。结果表明, 3种蛋白均属于不稳定的亲水性蛋白,均具有保守的2OG-FeII＿Oxy结构域,属于2OG-Fe(II)加氧酶超家族成员,二级结构主要由无规则卷曲及α-螺旋组成。MpFLS、MiFLS、MwFLS聚为一个分支,且与博落回、水青树、罂粟的亲缘关系最近。Motif结构分析可知, FLS蛋白基序在不同植物中均表现较为保守。qRT-PCR分析表明, FLS在3种不同花色绿绒蒿不同组织中均有表达,且表达量差异显著。花发育3个时期的FLS表达量为川滇绿绒蒿的花蕾期(P1)最低,全缘叶绿绒蒿花蕾期(P1)最高;且全缘叶绿绒蒿花发育各个阶段的FLS基因表达量均高于红花绿绒蒿和川滇绿绒蒿。3种绿绒蒿FLS基因表达水平与总黄酮累积模式的相关性分析发现,两者在全缘叶绿绒蒿中呈显著正相关,川滇绿绒蒿次之,在红花绿绒蒿中则不相关。本研究解析了FLS基因在绿绒蒿花色形成中的作用,为绿绒蒿花色形成机制的研究提供参考,且为花卉分子育种提供有价值的候选基因。

• 单位
  西南林业大学