红海榄肉桂酸-4-羟基化酶基因的克隆与表达分析

作者：谢勇; 王友绍; 张维仕

来源：热带海洋学报, 2022, 41(06): 20-27.

DOI：10.11978/2021184

• 红海榄
• 肉桂酸-4-羟基化酶
• 基因克隆
• 生物信息学分析

肉桂酸-4-羟基化酶是木质素合成反应中的关键酶,木质素合成反应对于植物耐受重金属胁迫有重要作用。本研究利用同源克隆和cDNA末端快速扩增方法(rapidamplificationofcDNAends,RACE)从红海榄叶片中克隆得到一条肉桂酸-4-羟基化酶基因,命名为RsC4H,生物信息学分析结果显示RsC4H基因的cDNA全长为2006bp,开放阅读框长1572bp,共编码523个氨基酸。该基因编码蛋白的相对分子质量为60.18kD,是亲水性的不稳定蛋白,二级结构以α螺旋(47.42%)和无规则卷曲(32.70%)为主,该蛋白在N端和C端分别包含一个跨膜结构,不含有信号肽,主要在膜结构或内质网上发挥功能,属于p450超家族。RsC4H蛋白与其他植物的C4H蛋白相似性较高,系统发育树结果显示其与笋瓜(Cucurbita maxima, XP＿023007159.1)、南瓜(Cucurbita moschata, XP＿022947682.1)的亲缘关系更近。qRT-PCR结果显示,红海榄能快速响应重金属胁迫,提高RsC4H基因的表达量,促进木质素生成并增加细胞壁厚度以阻止金属离子进入细胞。此研究结果丰富了红树植物抗重金属胁迫基因库,为从分子水平揭示红海榄耐受重金属胁迫机制提供了基础资料。

• 单位
  中国科学院南海海洋研究所; 热带海洋环境国家重点实验室; 南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）; 中国科学院大学