换锦花花青素合成酶基因(LsANS)的克隆及启动子功能分析

作者：薛惠敏; 周洋丽; 高燕会^*

来源：农业生物技术学报, 2022, 30(08): 1468-1479.

• 换锦花
• 花色
• 换锦花花青素合成酶(LsANS)
• 启动子
• GUS组织化学染色

换锦花(Lycoris sprengeri)是石蒜属植物中花色特殊的红蓝复色花，其花色形成机理复杂，而花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)是植物花青素合成途径末端的一个关键酶。本研究采用分子生物学方法，对LsANS基因cDNA和启动子序列的功能进行分析，结果表明，LsANS基因cDNA全长1 401 bp(GenBank No. MT664240),ORF 1 068 bp，编码355个氨基酸；进化树分析表明，Ls ANS与红花石蒜(L.radiata)同源性最高为98.5%。qRT-PCR检测发现，LsANS基因在大花苞时期表达量最高，在盛花期最低；5种无性系(H1～H5)中，LsANS在H4表达量最高，在H1表达量最低；HPLC检测显示，在不同花发育时期，矢车菊素-3-O-葡萄糖苷与天竺葵素-3-O-葡萄糖苷在花苞时期的含量高于其他时期；在不同无性系中，天竺葵素-3-O-葡萄糖占所测花色苷含量比例最高的为无性系H4，在无性系H1中所占比例最低，推测LsANS参与天竺葵素的生物合成。克隆到长为2 114 bp的LsANS启动子序列，含有MYB转录因子结合位点、参与光、激素及逆境胁迫等顺式作用元件。构建pBI121-LsANSpro::GUS融合表达载体，瞬时转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)，发现其根、叶片和花显示蓝色，可知启动子LsANSPro具有启动下游基因的作用。本研究为进一步探讨ANS基因在石蒜属植物花色形成过程中的作用及机理提供理论依据。

• 单位
  浙江农林大学