铁皮石斛鲨烯单加氧酶基因的克隆与表达分析

作者：林江波; 王伟英; 邹晖; 戴艺民^*

来源：福建农业学报, 2020, 35(05): 495-502.

DOI：10.19303/j.issn.1008-0384.2020.05.005

• 铁皮石斛
• 鲨烯单加氧酶
• 生物信息学分析
• 荧光定量PCR

【目的】克隆铁皮石斛(Dendrobium officinale)甾醇类化合物合成关键酶鲨烯单加氧酶(Squalene Monooxygenase,SQE)基因,并对其进行生物信息学分析和不同营养生长期茎和叶中的表达模式分析。【方法】根据铁皮石斛转录组测序获得带5’末端的SQE基因片段,设计DoSQE1与DoSQE2基因的3’RACE引物,克隆全长cDNA,利用生物信息学分析软件对DoSQE1与DoSQE2基因及其编码蛋白序列进行分析。运用实时荧光定量PCR检测DoSQE1与DoSQE2基因在铁皮石斛营养生长期的8月、10月、12月茎和叶中的表达模式。【结果】DoSQE1基因cDNA序列全长1 796 bp(GenBank登录号MT160182),含有1个1 554 bp的ORF,编码517个氨基酸;DoSQE2基因cDNA序列全长1 963 bp(GenBank登录号MT160183),含有1个1 578 bp的ORF,编码525个氨基酸。DoSQE1具有2个跨膜区,分别在4～22 aa和55～72 aa;DoSQE2只有在5～23 aa的1个跨膜区。DoSQE1蛋白在204～476aa、DoSQE2蛋白在211～484 aa处含有鲨烯环氧酶结构域。系统进化分析表明,DoSQE1与姬蝴蝶兰SQE(XP020599860.1)的亲缘关系最近,DoSQE2与姬蝴蝶兰SQE(XP020579136.1)的亲缘关系最近。qRT-PCR检测结果表明,茎和叶中都能检测到2个基因的表达,叶的表达量显著高于茎。DoSQE1基因在8月份表达量最高,DoSQE2基因在10月份表达量最高。【结论】本研究克隆得到DoSQE1和DoSQE2基因,发现DoSQE1和DoSQE2基因的表达模式存在差异,该结果为进一步研究铁皮石斛甾醇类化合物生物合成机理及代谢调控奠定基础。

• 单位
  福建省农业科学院