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摘要
1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate synthase,DXS)是植物萜类代谢通路中2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)途径的第一个关键酶,在植物萜类物质的生物合成中发挥重要的作用。为了研究该基因在冬凌草二萜类成分合成中的作用,该研究在冬凌草转录组测序结果的基础上设计一对特异性引物,采用RT-PCR方法得到冬凌草Ir DXS基因c DNA全长序列,并对其蛋白进行理化性质分析、信号肽预测、亚细胞定位预测、蛋白质二级结构、三级结构预测分析及跨膜域分析等生物信息学分析,同时利用实时荧光定量PCR的方法检测Ir DXS基因在冬凌草不同部位中的表达情况。结果表明:从冬凌草叶片中分离得到了一条编码DXS的全长基因,通过生物信息学软件分析发现,该基因编码全长2 169 bp,编码722个氨基酸,分子量为77.7 k D。多序列比对发现该基因编码的蛋白和其他植物中已知的DXS蛋白序列具有较高的同源性,N端均包含了一段质体转运肽序列,并均具有一个保守的焦磷酸硫胺素结构域和与吡啶结合相关的DRAG结构域。序列进化树分析显示,Ir DXS基因属于植物DXS2家族。DXS基因在冬凌草根中表达量最高、愈伤组织中最低。该研究首次获得了Ir DXS基因的全长c DNA序列,并揭示了其在不同组织中的表达差异,为后续的深入研究Ir DXS基因在冬凌草二萜类成分合成途径中的功能奠定了基础。
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