多叶羽扇豆'鲁冰妮'LpluF3'5'H基因的克隆与表达分析

作者：胡钧舒; 朱云涛; 赵一燃; 杨捷; 孙婷婷; 何恒斌^*

来源：农业生物技术学报, 2023, 31(06): 1171-1181.

• 多叶羽扇豆’鲁冰妮’
• 类黄酮3’,5’羟化酶(F3’5’H)基因
• 克隆
• 基因表达

类黄酮3’,5’羟化酶(flavonoid-3’,5’-hydroxylase, F3’5’H)基因是自然界绝大多数蓝色花呈色的关键基因。为探究多叶羽扇豆(Lupinus polyphyllus) F3’5’H的生物学功能，本研究以多叶羽扇豆’鲁冰妮’(’Lupine’)的花部组织为实验材料，对其F3’5’H进行克隆、系统进化等生物信息学分析、亚细胞定位和qPCR检测。结果表明，克隆获得多叶羽扇豆LpluF3’5’H(GenBank No. OQ657278) CDS序列长1 620 bp，编码539个氨基酸，生物信息学预测发现其含有细胞色素P450超家族结构域。系统进化分析表明，LpluF3’5’H编码的氨基酸序列与双子叶植物狭叶羽扇豆(L. angustifolius)的相似度最高，单子叶植物则聚为另一支。亚细胞定位表达结果表明，LpluF3’5’H蛋白在荧光下呈点状离散分布，可能定位于叶绿体。qPCR结果显示，LpluF3’5’H在花不同的发育阶段都有不同程度的表达，在’鲁冰妮蓝色’花中的表达水平显著高于’鲁冰妮白色’花。在’鲁冰妮蓝色’花不同发育阶段中，LpluF3’5’H的表达水平在第二发育阶段的花瓣中达到峰值，随后降低。在’鲁冰妮蓝色’花的不同瓣型中，LpluF3’5’H在翼瓣的表达水平最高，其次是旗瓣，在龙骨瓣中表达水平最低。本研究说明LpluF3’5’H可能在多叶羽扇豆蓝色花花色形成过程中起到重要作用，可为后续探究多叶羽扇豆蓝色花的形成机理提供参考。

• 单位
  国家花卉工程技术研究中心