红肉火龙果HpCYP76AD1基因克隆与表达分析

作者：郑乾明; 王小柯; 马玉华^*

来源：西南农业学报, 2022, 35(06): 1269-1273.

DOI：10.16213/j.cnki.scjas.2022.6.005

• 红肉火龙果
• 氨基酸序列
• 甜菜红素
• 细胞色素P450家族
• 基因表达

【目的】检测果实甜菜红素含量，克隆HpCYP76AD1基因并分析其表达模式，分析基因表达与甜菜红素含量之间的关系，为研究红肉火龙果果实甜菜红素积累的分子机制和改良果实营养价值提供理论依据。【方法】利用比色法测量果实成熟期间甜菜红素的相对含量，基于果实转录组测序数据结合RT-PCR克隆获得HpCYP76AD1基因，分析该基因编码蛋白质的理化性质和系统进化关系，通过qRT-PCR检测HpCYP76AD1基因在果实成熟期间的表达模式。【结果】红肉火龙果果实成熟期间甜菜红素快速积累，成熟果实(授粉30 d)中的含量约是授粉20 d的150倍。HpCYP76AD1基因的开放读码框长度为1521 bp,编码长度为506个氨基酸的蛋白质序列。HpCYP76AD1蛋白的相对分子量为57.5 kDa,预测等电点为8.86。HpCYP76AD1氨基酸序列与梨果仙人掌OfCYP76AD8相似度最高，达89.96%。HpCYP76AD1与甜菜BvCYP76AD1、紫茉莉MjCYP76AD3和紫色苋菜花AcCYP76AD2属于CYP76AD1家族α类，HpCYP76AD1在果实甜菜红素积累的两个羟基化反应中均具有催化活性。HpCYP76AD1基因在果实成熟期间显著上调表达，与果实甜菜红素的积累模式正相关。【结论】红肉火龙果细胞色素P450家族成员HpCYP76AD1基因属于α类，可能在甜菜红素积累的两步羟基化反应中均具有催化活性；在果实成熟期间大幅上调表达，参与果实甜菜红素积累。

• 单位
  贵州省农业科学院