杏仁中苦杏仁苷合成关键基因PaCYP79启动子互作蛋白的筛选

作者：张美玲; 张俊环; 殷丽丽; 杨丽; 姜凤超; 于文剑; 王玉柱; 孙浩元^*

来源：经济林研究, 2023, 41(03): 57-69.

DOI：10.14067/j.cnki.1003-8981.2023.03.006

• 杏仁
• 酵母cDNA文库
• 酵母单杂交
• 互作蛋白
• PaCYP79启动子

【目的】苦杏仁苷是形成杏仁苦味的主要物质，细胞色素P450基因CYP79是苦杏仁苷合成路径上的重要基因，研究调控CYP79基因表达的转录因子对进一步阐明杏仁中苦杏仁苷合成与调控机制具有重要意义。【方法】以‘串枝红’‘骆驼黄’杏仁不同发育时期的种皮和子叶为试验材料，构建杏仁cDNA文库。对杏中PaCYP79启动子上顺式作用元件进行预测，并利用重组的诱饵载体pAbAi-PaCYP79p对杏仁cDNA酵母文库进行筛选，结合酵母单杂交实验，鉴定PaCYP79启动子可能的上游调控因子。【结果】对PaCYP79启动子顺式作用元件分析表明，PaCYP79启动子序列中含有多个植物的组成型核心启动子顺式作用元件，还含有ABA、赤霉素、茉莉酸等多种植物激素和环境胁迫的响应元件，参与分生组织发育及种子特异调控等顺式作用元件。成功构建杏仁cDNA酵母文库，库容为1.2×107 CFU，平均插入片段大于1 000 bp，文库的重组率为100%。酵母文库筛选结果经测序和Blast同源性分析，获得10个互作蛋白，其中包括淀粉样蛋白聚集和蛋白毒性的正调控相关的蛋白（small EDRK-rich factor 2），与种子发育和随后的萌发调控相关的蛋白（seed biotin-containing protein SBP65），参与控制纤维素微原纤维定向沉积调控的类动力蛋白（kinesin-like protein KIN-4C）,60S核糖体蛋白L19-2(PREDICTED:60S ribosomal protein L19-2)，聚腺苷结合蛋白2亚型X1(polyadenylate-binding protein2 isoform X1)，以及5个未知功能的蛋白。酵母单杂交进一步证实这10个蛋白能与PaCYP79基因启动子结合。【结论】本研究成功构建了高质量的杏仁c DNA酵母文库，并利用酵母单杂交技术在酵母文库中筛选并验证了10个与PaCYP79启动子互作的蛋白。这些互作蛋白的筛选为深入研究杏仁中苦杏仁苷的合成与调控奠定了基础。

• 单位
  生命科学学院; 北京市农林科学院; 山西大同大学