荷花NnXTH6基因克隆、亚细胞定位及表达分析

作者：翟允汝; 王婉茹; 倪梦辉; 贺丹; 刘红利; 张曼; 孔德政; 刘艺平^*

来源：河南农业大学学报, 2022, 56(04): 599-610.

DOI：10.16445/j.cnki.1000-2340.20220714.001

• 荷花
• 木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶
• NnXTH6基因
• 基因克隆
• 表达分析

【目的】明确荷花(Nelumbo nucifera)木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(xyloglucan endotransglycosy-lase/hydrolase, XTH)的基因结构特征及在荷花花瓣不同发育时期的表达差异情况。探究NnXTH6基因对荷花花瓣发育和衰老的调控功能，以期为研究荷花花瓣生长和衰老的分子机制奠定理论依据。【方法】在荷花花发育转录组数据分析的基础上，利用已获得的荷花XTH基因序列，通过RT-PCR方法从荷花重瓣品种‘晚霞’(Nelumbo nucifera‘Wan xia’)中克隆得到NnXTH6基因序列，对基因结构和所编码蛋白质的理化性质进行生物信息学分析，并通过分析其亚细胞定位情况，以及在荷花不同花发育时期花瓣中的表达差异情况初步揭示基因功能。【结果】荷花NnXTH6基因序列完整开放阅读框(ORF)为870 bp,编码289个氨基酸，理论等电点为6.38,预测其相对分子质量为33.18 kD。NnXTH6蛋白质定位在细胞质中，与其他物种同源XTH蛋白进行的序列对比及系统进化树分析结果显示，荷花NnXTH6蛋白与本源植物荷花(Nelumbo nucifera)XTH蛋白的同源性最高(84.08%),与沉水樟(Cinnamomum micranthum)和芝麻(Sesamum indicum)的亲缘关系更近。实时荧光定量PCR结果表明，NnXTH6基因在初花时期(IF)的表达量远远大于喧蕾时期(SB)的表达量，在转色时期(CC)表达量最低，并且在谢花时期(FW)显著下调。【结论】荷花NnXTH6基因的表达随荷花的花发育时期的不同而变化，推测NnXTH6很大程度上参与调控了荷花的开花和衰老过程。

• 单位
  河南农业大学; 园林与艺术学院