十字花科植物芥酸合成基因FAE1-closest的克隆及功能分析

摘要：

对十字花科(Brassicaceae)中具代表性的高、低芥酸植物的FAE1-closest基因进行扩增,并对其编码的氨基酸序列进行序列比对;基于FAE1-closest氨基酸序列构建遗传关系树;将具有代表性的FAE1-closest基因在酵母中进行转化,比较不同植物来源的该基因调控芥酸合成能力的差异.结果显示:十字花科高、低芥酸植物FAE1-closest基因编码的氨基酸序列主要有A和B2种类型,其对应的编码区全长分别约为1461和1389 bp,且B类型的氨基酸序列仅出现在高芥酸植物中;比较氨基酸序列的变异位点发现,高、低芥酸植物中共存在 150 个变异位点,高芥酸植物中第 320 位的氨基酸为赖氨酸(K),低芥酸植物中该位点为苏氨酸(T).遗传关系树显示:12 种芥酸植物可聚为Ⅰ和Ⅱ2 个分支,大部分高芥酸植物的FAE1-closest氨基酸序列聚在分支Ⅰ;高芥酸植物银扇草(Lunaria annua Linn.)以及低芥酸植物涩荠[Malcolmia africana(Linn.)R.Br.]、鸟头荠[Euclidium syriacum(Linn.)R.Br.]和四齿芥[Tetracme quadricornis(Stephan)Bunge]的FAE1-closest氨基酸序列聚在分支Ⅱ.酵母转化实验结果显示:蔓菁(Brassica rapa Linn.)和洋基芥(Brassica tournefortii Gouan)的FAE1-closest基因转酵母产物中检测到了芥酸,涩荠、鸟头荠、四齿芥和银扇草的FAE1-closest基因转酵母产物中均未检测到芥酸,说明只有部分十字花科植物的FAE1-closest基因与芥酸合成相关.综上所述,低芥酸植物来源的FAE1-closest基因均不能合成芥酸,部分高芥酸植物来源的FAE1-closest基因能合成芥酸,不同十字花科植物中的FAE1-closest基因在芥酸合成过程中发挥作用的程度不同;FAE1-closest基因是否为芥酸合成过程中的主效基因,有待进一步验证.

关键词：十字花科、芥酸、FAE1-closest基因、克隆、功能分析

所属期刊栏目：32

分类号：Q785;Q943.2;Q949.784.3(基因工程（遗传工程）)

资助基金：江苏省自然科学基金青年基金项目;江苏省自然科学基金

在线出版日期：2023-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：45-51