滇牡丹DFR基因克隆及生物信息学特征分析

作者：平怀磊; 王娟^*; 张怀壁; 张鹏远; 王文治; 郭雪; 杜春

来源：分子植物育种, 2023, 21(17): 5620-5630.

DOI：10.13271/j.mpb.021.005620

• 滇牡丹
• DFR
• 生物信息学
• 基因克隆

二氢黄酮醇4-还原酶(dihydroflavonol 4-reductase, DFR)是类黄酮代谢途径花青素生物合成后期的关键酶。本研究以滇牡丹不同颜色花瓣和花药为组织材料，通过RT-PCR克隆获得了1个二氢黄酮醇4-还原酶基因PdDFR2。该基因c DNA全长为1 070 bp，开放阅读框为996 bp，编码332个氨基酸。对该基因进行生物信息学分析：相对分子质量为37.39 kD，等电点为5.90，含44个带负电荷的残基(Asp+Glu),37个带正电荷的残基(Arg+Lys)，平均疏水性为-0.178，脂肪系数为82.80，分子式为C1681H2625N431O492S20，半衰期为30 h，不稳定指数为40.37，属于不稳定蛋白质。PdDFR2蛋白表现亲水，为非分泌蛋白且不具有信号肽识别功能，没有蛋白跨膜区，为非跨膜蛋白。高级结构预测表明PdDFR2蛋白由4种二级结构组成，其中无规则卷曲占46.39%，是Pd DFR2蛋白最主要的二级结构。同时，亚细胞定位预测分析发现PdDFR2蛋白位于细胞质的分值为8.3。系统发育分析表明，PdDFR2与黄牡丹ALX35997.1、牡丹AMW36065.1和芍药AFI71899.1的序列相似度较高，显示较近亲缘关系，且与黄牡丹ALX35997.1亲缘关系最近。研究结果为滇牡丹不同颜色花瓣花青素生物合成DFR基因家族的研究提供基础数据和科学依据。

• 单位
  西南林业大学; 生命科学学院