马铃薯LINC4206及其靶基因StDFR的克隆与StDFR的生物信息学分析

作者：吴万亿; 张毅; 张洁; 董静静; 唐锐敏; 贾小云; 张红梅^*

来源：山西农业科学, 2021, 49(06): 683-688.

• 马铃薯
• LINC4206
• StDFR
• 生物信息学

为了研究lncRNA对马铃薯块茎花青素生物合成的调控机制,通过分析紫心马铃薯(希森8号)和黄心马铃薯(晋16)块茎的lncRNA转录组数据,筛选到参与马铃薯块茎花青素生物合成的lncRNA及其靶基因,并进一步从希森8号中克隆得到1个与马铃薯块茎花青素合成相关的lncRNA-LINC4206及其靶基因StDFR,其序列长度分别为816、1 149 bp,并对StDFR基因编码的蛋白进行了生物信息学分析。结果表明,该基因编码383个氨基酸,分子量为42 469.78,是一个亲水性稳定蛋白,没有跨膜结构,也没有信号肽;亚细胞定位预测显示,St DFR蛋白定位于细胞质和细胞质膜上,St DFR蛋白的二级结构主要由无规则卷曲、α-螺旋组成,所占比例分别为43.98%和36.65%;保守结构域分析表明,该蛋白具有典型的差相异构化结构域(epimerase),该基因编码的NAD(P)结合的折叠超家族蛋白属于短链脱氢酶/还原酶家族。系统进化树分析表明,马铃薯St DFR蛋白与茄子Sm DFR具有较近的亲缘关系。RT-q RCR分析结果显示,LINC4206与StDFR基因在希森8号和晋16中的表达趋势一致,这进一步从m RNA水平证明了StDFR是LINC4206的靶基因,推测LINC4206可能靶向作用于StDFR正调控马铃薯块茎花青素的生物合成。研究结果可为解析lncRNA调控马铃薯块茎花青素的分子机制提供一定的理论参考。

• 单位
  生命科学学院; 山西农业大学