光果甘草查尔酮异构酶基因的克隆及序列分析

目的:对光果甘草黄酮代谢途径中的关键酶查尔酮异构酶(CHI)进行基因克隆和序列分析。方法:取新鲜光果甘草主根,立即投入液氮,作为提取RNA的植物材料;用植物RNA提取试剂盒提取光果甘草总RNA,用逆转录试剂盒对其逆转录得cDNA;根据文献报道的乌拉尔甘草CHI序列设计特异性引物,扩增光果甘草CHI基因并测序;用生物信息学软件对所得序列进行分析。结果:扩增得到22条光果甘草CHI基因cDNA序列,其编码区全长为690bp,编码229个氨基酸残基。DNAMAN比对表明22条光果甘草cDNA序列间存在16个变异位点,一致性为99.67%,可分为7种单倍型,其中单倍型1为主流单倍型,所占比重为45.5%;氨基酸序列间存在10个变异位点,一致性为99.38%。生物信息学分析表明光果甘草CHI基因编码蛋白为稳定性亲水蛋白,相对分子质量为24 000,等电点为5.56~6.76,不含信号肽,无跨膜区,保守结构域包含一个查尔酮超家族结构域,二级结构以α螺旋和无规卷曲为主。MEGA 5.0同源性分析显示光果甘草7种CHI单倍型间亲缘关系良好且与同属植物乌拉尔甘草的进化关系最近,与蕨类植物香鳞毛蕨的进化关系最远。结论:克隆了光果甘草CHI基因并对其进行了序列分析,为进一步探究CHI基因对甘草苷生物合成的分子调控机制奠定了基础。

乌拉尔甘草查耳酮异构酶基因多态性分析

目的:对乌拉尔甘草黄酮代谢途径中的关键酶查耳酮异构酶(CHI)进行基因克隆及多态性分析。方法:取5株乌拉尔甘草新鲜根样,提取RNA并逆转录得cDNA,利用特异引物克隆乌拉尔甘草CHI基因,测序并对所得序列进行多态性分析。结果:共获得62条全长为690 bp的乌拉尔甘草CHI基因cDNA序列,编码229个氨基酸残基。多态性分析显示62条CHI基因cDNA序列存在47个变异位点,可分为20种不同单倍型(单倍型1~20),其相似度为99.62%;氨基酸序列存在30个变异位点,可分为16种类型(AA1~AA16),一致性为98.99%。CHI基因编码蛋白为稳定性亲水蛋白,相对分子质量为24 400,等电点为5.3~6.7,二级结构以α螺旋和无规卷曲为主。同源性分析显示,该基因序列与豆科植物大豆的CHI基因亲缘性最近。结论:克隆了乌拉尔甘草CHI基因并对其进行了多态性分析,为进一步探究CHI基因对甘草苷生物合成的分子调控机制奠定基础。