桑树花青素合成相关基因MaLAR和MaUGAT的克隆与表达分析

作者：曾益春; **; 代洁; 刘江; 危玲; 朱洪庆; 佟万红; 黄盖群^*; 姚永权; 郑继川

来源：蚕业科学, 2023, 49(05): 385-394.

DOI：10.13441/j.cnki.cykx.2023.05.001

• 桑树
• 无色花青素还原酶
• 花青素-3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖醛酸转移酶
• 基因克隆
• 表达分析

无色花青素还原酶(leucoanthocyanidin reductase, LAR)是催化无色花青素转化为儿茶素的一个关键酶，是植物类黄酮生物合成路径中的一个下游酶，可抑制无色花青素在花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)的催化下转化为花青素；花青素-3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖醛酸转移酶(cyanidin-3-O-glucoside 2-O-glucuronosyltransferase, UGAT)是植物花青素生物合成路径中一个关键酶，其催化花青素-3-O-葡萄糖苷转化为花青素3-O-(2-O-β-D-葡萄糖醛酸基)-β-D-葡萄糖苷，使得无色花青素最终转化为稳定的花色苷物质而累积在果实中。通过与川桑(Morus notabilis)基因组数据库进行比对鉴定到了MaLAR和MaUGAT基因，并以粤椹大10与和田白桑的桑椹cDNA为模板克隆了MaLAR和MaUGAT基因。聚类分析结果表明粤椹大10 MaLAR与甜樱桃(Prunus avium)亲缘关系较近，和田白桑MaLAR与川桑亲缘关系较近；粤椹大10 MaUGAT与和田白桑MaUGAT均与川桑亲缘关系较近，均属于蔷薇目。实时荧光定量PCR检测表明MaLAR在和田白桑桑椹S1—S3阶段的表达水平均高于粤椹大10;而MaUGAT则在粤椹大10桑椹S2—S3阶段中表达水平显著高于和田白桑。研究表明MaLAR在桑树花青素合成途径中可能起负调控作用，而MaUGAT在桑树花青素合成途径中可能起正调控作用。

• 单位
  南充市农业科学院; 四川省农业科学院