苦荞COP1基因的生物信息学分析及参与花色苷合成研究

摘要：

[目的]研究苦荞(Fagopyrum tartaricum Gaertn)COP1(Constitutive Photomorphogenic 1)基因(FtCOP1)的生物信息学特征及其在花色苷生物合成中的表达模式,为进一步研究COP1基因参与调控苦荞花色苷生物合成的分子机制奠定基础,并为利用Ft-COP1 改良苦荞品质提供参考.[方法]利用PCR技术克隆苦荞COP1 基因,利用生物信息学工具对其基因结构和编码蛋白的理化性质、二级和三级结构、亚细胞定位、保守结构域以及其它物种的COP1蛋白进化关系进行分析.利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析该基因在正常光照和黑暗处理苦荞芽菜中与花色苷生物合成结构基因的表达水平及花色苷含量的相关性.[结果]FtCOP1基因完整的CDS全长2082 bp,该基因结构由12个内含子与13个外显子构成,共编码693个氨基酸,其理论pI值为6.23,蛋白大小为75.876 kD,推测其具有亲水性,定位在细胞核中,含有1个跨膜螺旋结构域,无信号肽;二、三级结构主要元件为无规则卷曲和α螺旋,苦荞的COP1蛋白与藜麦COP1蛋白的亲缘关系最近,与其他物种COP1蛋白具有相似的motif和保守结构域,基因结构也相似.FtCOP1基因在黑暗培养的苦荞芽菜中的表达水平显著高于正常光照培养的苦荞芽菜,与花色苷生物合成结构基因的表达量及花色苷的积累量呈负相关.[结论]苦荞与其它物种COP1蛋白在植物进化中的功能比较保守,推测FtCOP1可能负调控光依赖型花色苷的生物合成.

关键词：苦荞、FtCOP1基因、基因克隆、生物信息学分析、花色苷生物合成

所属期刊栏目：35

分类号：S517(禾谷类作物)

资助基金：国家自然科学基金;贵州省科技计划项目;现代农业产业技术体系;贵州师范大学学术新苗基金项目

在线出版日期：2022-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1977-1985