芹菜品种‘六合黄心芹’AgCCoAOMT基因的克隆及表达特性分析

作者：苑笑阳; 吴雪君; 聂力; 许珂; 熊爱生

来源：植物资源与环境学报, 2016, 25(03): 19-27.

• 芹菜
• AgCCoAOMT基因
• 序列分析
• 多重比对
• 表达特性

根据伞形科(Apiaceae)植物芹菜(Apium graveolens Linn.)的转录组数据库,从芹菜品种‘六合黄心芹’(‘Liuhe Huangxinqin’)叶片总RNA中克隆获得咖啡碱-辅酶A-O-甲基转移酶基因,命名为Ag CCo AOMT基因。序列分析结果表明:Ag CCo AOMT基因包含1个长度726 bp的开放阅读框(ORF),编码241个氨基酸;该基因编码的蛋白质为Ag CCo AOMT,其理论相对分子质量为27 010,理论等电点p I 5.35;在Ag CCo AOMT蛋白中,酸性氨基酸所占比例高于碱性氨基酸,脂肪族氨基酸所占比例约为芳香族氨基酸的3倍;该蛋白属于疏水性蛋白,并含有1个保守的Ado MetMTases结构域,说明Ag CCo AOMT蛋白属于Ado MetMTases超级家族;Ag CCo AOMT蛋白的三级结构包含多个α-螺旋和β-折叠,与紫花苜蓿(Medicago sativa Linn.)CCo AOMT蛋白三级结构的一致性为84.58%。多重比对和系统树分析结果表明:Ag CCo AOMT蛋白有较高的保守性;该蛋白与同科植物大阿米芹(Ammi majus Linn.)和欧芹〔Petroselinum crispum(Mill.)Nyman ex A.W.Hill〕CCo AOMT蛋白的进化关系最近,与睡莲科(Nymphaeaceae)植物莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)CCo AOMT蛋白的进化关系较近。qRT-PCR检测结果表明:Ag CCo AOMT基因能够在‘六合黄心芹’的根、茎、叶柄和叶片中表达,且在叶片中的相对表达量极显著(P<0.01)高于其他组织,说明该基因的表达具有明显的组织特异性;不同生长发育阶段该基因在叶片中的相对表达量有明显差异,其在商品期(播种后第65天)的相对表达量极显著高于幼苗期(播种后第25天)和生长旺盛期(播种后第45天)。研究结果显示:Ag CCo AOMT基因与‘六合黄心芹’叶的老化和木质素含量升高有关,且在进化过程中具有较高的保守性。

• 单位
  作物遗传与种质创新国家重点实验室; 农业部; 南京农业大学