两种亚洲百合品种的DTX35基因的比较分析

为深入探讨MATE(Multidrug and toxic compound extrusion)转运蛋白在百合花青素苷转运中的作用机制,本研究克隆了亚洲百合‘Curitiba’的DTX35基因,并和亚洲百合‘Tiny Padhye’的LhDTX35基因进行了比较分析。结果表明,两个亚洲百合品种的DTX35基因相似性很高,达到83.98%;都编码507个氨基酸,属于MATE转运蛋白;两个品种中DTX35基因编码的蛋白质的亲缘关系很近;大部分氨基酸具有疏水性;都具有12个跨膜α-螺旋结构;DTX35基因的表达概况和花瓣花青素苷含量呈正相关。研究结果表明两个亚洲百合‘Curitiba’和‘Tiny Padhye’的DTX35基因高度保守。两个品种中的DTX35基因功能相似,具备MATE转运蛋白特性。预示着亚洲百合‘Curitiba’的DTX35基因可能也参与相应花瓣的花青素苷的转运。本研究结果对深入解析百合花青素苷转运机制奠定理论基础,为百合花色分子育种提供基因资源。

植物花青素苷转运机制的研究进展

花青素苷的合成过程是生物学上研究得较为清楚的代谢通路之一,但其最后阶段的分子机制即花青素苷从细胞质被转运至中央液泡的过程却仍不清晰。最近研究者们刚刚开始对类黄酮化合物的转运过程进行动态的描绘,迄今共提出了4种花青素苷转运模型,发现了4类与花青素苷转运过程相关的转运蛋白:谷胱甘肽转移酶、多药耐药抗性相关蛋白、多药和有毒化合物排出家族和同源于哺乳动物的胆红素易位酶同族体,并对这4种转运体及相关基因的功能进行了初步研究。尽管已经提出了不同的花青素苷转运模型,但仍然缺乏对不同物种不同类型花青素苷向液泡转运及在液泡中沉积的细胞学和亚细胞学研究。根据获得的信息,可以通过开展基因序列分析、基因表达分析、亚细胞定位和互补试验等,探求转运蛋白的功能及其作用位置,更好地解析植物体内花青素苷的转运机制。