紫薇LiA NS基因的克隆和表达及与花青素含量的关系

作者：陈可欣; 王晓明; 曾慧杰; 李永欣; 何钢; 乔中全

来源：分子植物育种, 2024, 19(12): 3915-3922.

DOI：10.13271/j.mpb.019.003915

• 紫薇
• LiANS
• 花青素
• 表达分析
• 蛋白表达

花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)是植物花青素生物合成途径末端的限速酶。为初步探究Li ANS在紫薇花青素生物合成途径上的功能,本研究以紫薇‘紫韵’为试材,利用RACE技术获得ANS基因的全长,并进行生物信息学的分析和原核表达。采用qRT-PCR与LC-MS技术检测LiANS基因在叶片不同发育时期的表达情况并与花青素含量做相关性分析。结果显示,LiANS的cDNA序列全长1 378 bp (基因登录号为MT023557),开放阅读框为1 068 bp,编码355个氨基酸,蛋白分子量为40.221 91 kD,理论等电点5.34,具有典型的2OG-FeII-Oxy保守结构域,是不稳定亲水性蛋白。系统进化树分析表明LiANS与石榴的亲缘关系最近。构建原核表达pCold-Li ANS载体,在IPTG诱导下获得了LiANS融合表达蛋白,与预期分子量一致。荧光定量PCR与LC-MS分析表明LiANS基因在红色的嫩叶时期表达量最高,随着叶片成熟转为绿色和灰紫色而不断下降。相关关系矩阵表明LiANS基因表达量与花青素含量相关性系数为0.854 508,推测LiANS基因参与了花青素的积累。为深入研究LiANS基因功能在紫薇花青素生物合成的分子调控网络提供科学依据。

• 单位
  中南林业科技大学; 湖南省林业科学院