芹菜β-胡萝卜素羟化酶基因AgBCH1的克隆及表达特性分析

作者：王雨薇; 郝建楠; 罗鑫; 李静文; 段奥其; 刘洁霞; 冯凯; 熊爱生^*

来源：植物生理学报, 2019, 55(01): 14-22.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2018.0462

• 芹菜
• β-胡萝卜素羟化酶基因
• 克隆
• 非生物胁迫
• 基因表达

胡萝卜素羟化酶(β-carotene hydroxylase, BCH)在植物类胡萝卜素生物合成中起着重要的作用。芹菜是伞形科一种重要的叶菜类蔬菜作物,含有丰富的类胡萝卜素。本文以芹菜‘六合黄心芹’为实验材料,从中克隆获得编码芹菜β-胡萝卜素羟化酶的基因AgBCH1。序列分析结果显示,该基因全长933 bp,编码310个氨基酸。进化树分析表明,芹菜AgBCH1蛋白的进化高度保守,与同科的胡萝卜DcBCH1蛋白的进化关系最为相近。序列比对分析显示,植物BCH1氨基酸序列具有较高的同源性,芹菜与同科的胡萝卜BCH1氨基酸序列一致性达到87.94%。Ag BCH1蛋白相对分子质量34 505.73,理论等电点9.10,为亲水性蛋白。芹菜Ag BCH1蛋白三级蛋白结构包括5个α螺旋及6个β折叠,无序化比例为14.84%。利用实时定量PCR对经过低温(4°C)、高温(38°C)、盐(0.2mol·L-1 Na Cl)、干旱(200 g·L-1 PEG) 4种非生物胁迫处理的60 d芹菜叶片中Ag BCH1基因的相对表达量进行检测,发现Ag BCH1基因对这4种逆境胁迫均有响应,尤其对高温胁迫响应明显,且高温处理8 h后表达量最高。

• 单位
  南京农业大学; 作物遗传与种质创新国家重点实验室