薰衣草DXS基因的克隆、表达分析及原核表达

【目的】研究拟克隆薰衣草DXS基因,并分析其表达,为揭示该基因在调控薰衣草萜类物质合成中的分子机理提供研究基础。【方法】以薰衣草杂花为试材,同源克隆薰衣草DXS基因,进行基因序列分析、表达量比较和原核表达。【结果】(1)薰衣草DXS基因开放阅读框长为2181 bp,编码由726个氨基酸组成的蛋白质序列;薰衣草DXS蛋白等电点为6.57,分子量约为78.39 KDa,具有高度的保守性,与狭叶薰衣草、冬凌草、毛喉鞘蕊花的DXS蛋白亲缘关系相近;(2)DXS基因在杂花花器官的衰败期表达量最高,在法国蓝花器官的盛开期表达量最高,DXS基因在杂花花器官五个不同发育时期的表达量均高于法国蓝;DXS基因在杂花花萼中表达量最高,在法国蓝雄蕊中表达量最高,DXS基因在杂花花器官5个不同组织表达量均高于法国蓝(雌蕊、雄蕊除外);(3)在37℃、IPTG 0.8 mM条件下诱导4 h后,DXS蛋白表达量最大。【结论】DXS基因表达量与薰衣草精油产量存在正相关关系。

薰衣草SRAP-PCR反应体系的建立及优化

为建立可靠并且稳定的SRAP-PCR反应体系,进一步开展新疆薰衣草种质资源的遗传多样性研究提供帮助。本研究采用L16(45)正交试验设计方法,对薰衣草SRAP-PCR反应体系主要影响因素DNA模板、Mg^2+、dNTPs、引物浓度及Taq DNA聚合酶的用量进行了筛选,比较了5个因素对扩增效果的影响。试验结果表明,各因素水平变化对反应体系的影响从大到小依次为:Mg^2+>引物>Tap聚合酶>dNTPs>DNA;建立的最佳反应体系为:总体积25.0μL,2.5μL 10×Buffer、Mg^2+浓度3.0 mmol/L、d NTPs浓度0.32 mmol/L、引物浓度0.24μmol/L、DNA模板量60 ng、Taq DNA聚合酶用量0.4 U,该体系经验证可以扩增出清晰、稳定且多态性较好的条带,可为开展后续的研究提供技术基础。

新疆薰衣草种质资源遗传多样性SRAP分析

为给薰衣草育种研究提供科学依据,本研究采用SRAP分子标记技术对65份薰衣草种质资源遗传多样性及亲缘关系进行评价,结果表明11对多态性引物共扩增出192个条带,其中多态性条带182个,多态性比率为94.79%。65份薰衣草的遗传相似系数范围为0.510 4~0.885 4,平均值为0.650 2;遗传距离范围为0.121 7~0.693 1,平均值为0.337 3;等位基因数(Na)为1.963 5,有效等位基因数(Ne)为1.555 6,Nei’s基因多样性指数(He)为0.320 3,Shannon信息指数(I)为0.479 3。聚类分析把供试材料分为4个类群:第Ⅰ类群包括35份、第Ⅱ类群包括1份、第Ⅲ类群包括1份和第Ⅳ类群包括28份种质。本研究表明新疆薰衣草种质资源的遗传背景相对狭窄,为了创制优异的薰衣草新品种,需要引入更多亲缘关系较远的薰衣草种质资源。

薰衣草1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因LaDXR的克隆及表达分析

为了解薰衣草LaDXR基因在薰衣草萜类化合物生物合成过程中的调控机理,本研究以薰衣草品种"杂花"为材料,采用RT-PCR技术克隆了薰衣草LaDXR基因,并对该基因进行了结构及表达分析。结果表明,LaDXR基因序列全长为1428 bp,编码475个氨基酸,蛋白分子量为51.63 kD,是一种稳定的亲水蛋白;LaDXR基因具有DXR基因所必需的2个典型结合域及NADPH的两个结合位点,其编码的氨基酸与NCBI数据库BLAST得到其他同源性较高的植物氨基酸平均相似度在86%以上,该基因与冬凌草、毛喉鞘蕊花的DXR基因亲缘关系最近;LaDXR基因在"杂花"花器官中的表达量比在"法国蓝"中的表达量高,该基因在盛开期和花萼的表达量最高。本研究结果为进一步揭示薰衣草萜类化合物生物合成机制奠定了基础,为薰衣草的遗传育种提供了研究线索。