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摘要
【目的】Elongated hypocotyl 5(HY5)是调节植物生理和生物过程中的主要调节因子，它可以接收上游光信号，通过与下游花青素生物合成基因启动子区域相结合激活其转录，进而促进植物色素的积累。为探究LiHY5基因在紫薇花青素合成中的功能以及对不同光质的响应，在紫薇中克隆出HY5基因，并利用生物信息学手段预测基因的结构以及在不同光质处理下的表达特征,为紫薇的色彩选育和种植栽培提供科学的理论依据。【方法】根据紫薇转录组数据成功克隆出LiHY5基因，并用生物信息学软件分析其保守结构域、空间结构、同源蛋白序列等；同时分析了在不同时长的光质处理下LiHY5基因的相对表达量，并探究了LiHY5基因与不同时长光处理下花青素含量的关系；最后瞬时转化至烟草叶片中进行亚细胞定位。【结果】LiHY5基因的编码序列长510 bp，编码169个氨基酸，含有一个bZIP结构域；三级结构预测有典型碱性亮氨酸拉链结构；LiHY5与石榴的HY5氨基酸序列亲缘关系最近，达到了88.17%；激光共聚焦显微镜观察烟草叶片中绿色荧光分布，结果显示LiHY5蛋白定位于细胞核中。通过提取不同时间光处理的紫薇叶片花青素发现，不同时间的光处理下花青素含量均有上调，且均呈现先上升后下降的趋势。其中红蓝组合光>红光>蓝光>白光。实时荧光定量PCR结果表明LiHY5基因在不同光质影响下表达量有所差异，其中红蓝组合光在14 d时表达量显著升高，28 d时基因表达量降至最低；相关性分析结果显示LiHY5基因的表达量与花青素的含量相关系数为0.603，说明紫薇中LiHY5基因的表达量与花青素的含量具有相关性。【结论】LiHY5基因属于bZIP转录因子，其表达受到不同光质的影响，由此推测该基因参与并促进紫薇花青素的合成。
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