紫斑牡丹中PrPDAT基因克隆与表达分析

紫斑牡丹(Paeonia rockii)因种子富含α-亚麻酸(ALA)以及多种不饱和脂肪酸,作为一种具有潜力的木本油用植物被研究。二酰甘油酰基转移酶(PDAT)催化甘油二酯合成甘油三酯,是牡丹种子中脂肪酸生物合成关键酶之一。本研究对紫斑牡丹PrPDAT基因进行了克隆和生物信息学分析,并结合定量数据分析了该基因的时空表达模式。结果表明,该基因含有全长为1 692bp的开放阅读框,共编码563个氨基酸。理论等电点为7.02,表明该蛋白为中性蛋白,相对分子量为6.17 k Da,蛋白质不稳定性指数33.24,表明PrPDAT属于不稳定蛋白,亲水性平均值(GRAVY)为-0.21,表明为亲水性蛋白,网站预测表明该蛋白没有跨膜域。亚细胞定位预测表明该基因在叶绿体和内质网中表达,结构域分析表明该蛋白属于PLN02517超级家族,含有LCAT的结构域。二级结构预测分析表明不规则卷曲和α螺旋为PrPDAT蛋白的主要结构。系统进化结果表明,PrPDAT与芍药德拉瓦伊(Paeonia delavayi)Pd PDAT亲缘关系最近。实时荧光定量PCR的结果表明,PrPDAT基因在种子3个不同发育时期都有相应的表达,但表达的水平有所差异,呈现逐渐升高的趋势。由此推测,在紫斑牡丹种子发育和成熟过程中,PrPDAT基因对于合成油脂、蛋白等是有影响的,可能起到一定的阶段性调控作用,本研究对揭示PrPDAT在紫斑牡丹脂肪酸合成过程中的作用奠定了一定的理论基础。