独行菜UGT74B1基因的序列结构分析及时空表达特性

芥子油苷是独行菜种子的重要药用活性物质,也是重要的植物代谢调节物。但独行菜芥子油苷的合成途径及其调节还不清楚。为了探讨独行菜芥子油苷合成与生长阶段、组织器官的关系,本研究基于独行菜种子转录组数据库,以UGT(尿苷二磷酸-糖基转移酶)为关键词筛选在芥子油苷核心结构起修饰作用的关键酶基因序列,并对其结构及表达特性进行分析。结果表明,独行菜种子萌发中有98条Unigenes,其中一条c19350_g1与拟南芥UGT74B1相似性最高。进一步采用RT-PCR技术克隆到独行菜UGT74B1基因,命名为LaUGT74B1,结构分析显示,该基因的c DNA序列编码区为1386 bp,编码产物为461个氨基酸的蛋白,蛋白的理论等电点为5.38,其不稳定系数为34.70,为稳定蛋白质,不具有跨膜结构。其二级结构主要由α螺旋和无规则卷曲构成,与独行菜与琴叶拟南芥、亚麻荠、荠菜的UGT74B1的序列相似性较高。另外,LaUGT74B1表达具有时空特异性,萌发阶段表达量呈现先下降后上升的变化趋势,苗期主要在叶中表达,花期主要在根中,结实期主要在老茎中。本研究结果可为独行菜芥子油苷生物合成途径阐明提供初步的试验基础。