茶树CsANS基因的克隆及在转基因烟草中的功能分析

作者：齐勇; 赵德刚; 吕立堂^*

来源：农业生物技术学报, 2019, 27(04): 636-644.

• 茶树花青素合成酶(CsANS)
• 烟草
• 原花青素
• 黄烷-3-醇

花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)是合成植物花青素末端的重要催化酶,能够使无色花青素催化为有色花青素。本研究以茶树全长转录组测序数据为依据,利用反转录PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)克隆了编码茶树(Camellia sinensis)ANS基因的cDNA序列(GenBank No.AY830416),编码区全长1 068 bp,编码355个氨基酸。构建载体pSH-CsANS,利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染烟草(Nicotiana tabacun)进行遗传转化,组织培养获得35株转基因植株。选取3个经PCR验证的阳性烟草株系TP-1、TP-2和TP-4进行基因表达以及花青素和原花青素含量分析。qRT-PCR分析显示,转基因烟草植株中原花青素生物合成途径基因查儿酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)、黄烷酮-3-羟化酶((2S)-flavanone 3-hydroaylase, F3H)和二羟黄酮醇还原酶(dihydroflavonol4-reductase, DFR)表达上调,黄酮醇合成酶(flavonol synthase, FLS)基因表达下调。结果表明,超量表达茶树CsANS基因能够促进烟草花青素的合成,花青素含量比野生型提高45%左右。而且,超量表达CsANS基因能增加原花青素合成前提物质黄烷-3-醇含量,使转基因植株中原花青素含量比野生型升高34%左右。本研究结果为进一步对该基因的表达规律和功能分析提供理论基础。

• 单位
  贵州大学; 生命科学学院