芒果类黄酮磺基转移酶基因克隆及表达分析

利用前期芒果逆境差异显示的基因数据设计引物,从四季芒基因组DNA和cDNA中克隆了1条长为1208 bp的基因片段。生物信息学分析发现,该基因属于类黄酮磺基转移酶(flavonoid sulfotransferase)基因,在第71-334个氨基酸中包含一个保守的Sulfotransferase结构域,命名为芒果类黄酮磺基转移酶基因(MiST)。该基因编码341个氨基酸,分子量为85.14 ku,等电点为5.09,不含内含子,在不同芒果品种之间其核苷酸和氨基酸序列均高度保守。半定量表达模式分析显示,该基因在四季芒茎、叶、花和果中均有表达,但在谢花后20 d的小果和谢花后40 d的中果中的表达量较高,表明该基因可能与芒果果实中黄酮的生物合成有关。

荔枝类黄酮糖基转移酶(UFGT)基因的克隆及其原核表达研究

类黄酮糖基转移酶(UFGT)可以把不稳定的花色素催化成花色素苷,是花色素苷合成过程中的最后一个酶。在一定范围内,类黄酮糖基转移酶活性与花色素苷的合成呈现正相关,抑制UFGT酶活性比抑制其他酶更能影响花色素苷的合成。很多研究结果表明,UFGT是花色素苷合成的关键酶基因。本研究根据在荔枝上已知的UFGT基因片段,采用3′RACE和5′RACE技术克隆得到UFGT的全长cDNA。采用特异引物扩增得到该基因的基因组DNA的全长序列,发现该基因含有一个内含子。将该基因全长cDNA序列构建到原核表达载体pET32a中,通过1 mmol/L IPTG诱导表达,得到大约60 KDa的融合蛋白。

中国水仙类黄酮3-氧-葡糖基转移酶基因的克隆与序列分析

采用RT-PCR和RACE技术,从中国水仙上分离克隆得到1个葡糖基转移酶基因,命名为Nt3GT,其cDNA全长1 682bp,包含有1个1 461bp完整阅读框架(ORF),编码487个氨基酸,具有Glycos_tranf_1superfamily蛋白保守区。系统进化分析表明,中国水仙与马铃薯属的3GT亲缘关系最近。半定量RT-PCR结果显示,Nt3GT在叶片和花中均有表达,各个时期的叶片中表达量稳定,但花中的表达量不稳定,在抽葶期花苞未检测到表达,在盛花期的表达最高。

茶树类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶基因的克隆和表达分析

以茶树叶片为材料,结合同源克隆方法和RACE技术,克隆了1条UFGT基因,命名为CsUFGT。该基因cDNA全长为1526bp,ORF长1380bp,编码459个氨基酸,推测等电点5.96,推测分子量为49.486 kDa。该基因编码的蛋白质与葡萄UFGT(P51094.2)的一致性为59%,相似性为75%,其C-端含有植物UGT家族成员特有PSPG基序。荧光实时定量PCR分析表明,该基因在茶树根茎叶中均表达,在第4叶表达量最高,根和茎中表达量较低。

滇牡丹类黄酮7-O-葡萄糖基转移酶基因的鉴定与表达分析

以野生滇牡丹为试验材料,以其转录组数据为基础,采用反转录PCR技术克隆得到一个具完整开放阅读框的类黄酮7-O-葡萄糖基转移酶基因(Pd7GT),并通过生物信息学分析手段、基因表达对该基因进行分析。结果显示:该基因全长1 446bp (Gen Bank登录号为KX394687),可编码481个蛋白氨基酸;生物信息学分析发现Pd7GT蛋白C末端含有典型糖基转移酶识别区(WAPQV)和UDP-葡萄糖基配体绑定位点(HCGWNS)的PSPG盒子,其蛋白序列GWAPQVMILEHEAVGGFVTHCGWNSTLEGISAGLPLVTWPIFAEQFYNEK,与可可(XP_007042481)、Herrannia umbratica (XP_021298085)、毛果杨(XP_006379195)、巨桉(XP_010066837)等以葡萄糖为糖基配体的类黄酮7-O-糖基转移酶聚为一类; Pd7GT基因在组织茎中表达量最高、不同花发育时期的花谢期表达量最高、不同颜色花瓣中黄花花瓣表达量最高。本研究为滇牡丹糖基转移酶异源表达、分子育种等研究提供一定的基础,为未来通过基因工程培育具新颖花色和抗性的滇牡丹新品种提供必要材料。

中国水仙类黄酮-3-O-葡糖基转移酶基因的原核表达

通过双酶切、连接转化等方法将中国水仙类黄酮-3-O-葡糖基转移酶(NT3GT)基因克隆到原核表达载体pET29a上,构建原核表达重组质粒pET29a-NT3GT。重组质粒转化至E.coli BL21(DE3)后经IPTG诱导,SDS-PAGE分析表明,经IPTG诱导,NT3GT基因在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了高效表达,表达的融合蛋白分子量约为55kDa。成功构建其原核表达载体并使其在大肠杆菌中得到高效表达,为NT3GT抗血清的制备及功能分析奠定基础。

‘秋天火焰’槭类黄酮糖基转移酶基因(UFGT)片段的克隆及序列分析

为了从分子层面研究槭树秋季叶片花青苷的合成机理,克隆其花青苷合成相关酶类黄酮糖基转移酶基因(UFGT)全长。以槭树‘秋天火焰’叶片为试材,利用改良的CTAB法提取总RNA,以总RNA为模板,设计简并引物,采用RT-PCR方法扩增出UFGT基因的cDNA片段,该基因片段长397bp,编码132个氨基酸。序列分析结果表明,该cDNA片段与GenBank中报道的荔枝、木薯等物种的氨基酸同源性在50%～60%之间,GenBank登录号为KC140229,试验结果为进一步克隆槭树UFGT基因全长奠定基础。

转UDP-葡萄糖:类黄酮3-O-糖基转移酶基因的高山红景天叶绿素荧光特性

以高山红景天为试材,采用IMAGING-PAM调制叶绿素荧光成像系统,测定了转UDP-葡萄糖:类黄酮3-O-糖基转移酶基因FaGT1的高山红景天及转FaGT1的RNAi作用基因FaGT1i的高山红景天的叶绿素荧光参数,分析转UDP-葡萄糖:类黄酮3-O-糖基转移酶基因的高山红景天叶片的叶绿素荧光特性,为研究红景天种质改良提供科学依据。结果表明:当光照强度为55μmol·m^(-2)·s^(-1)时,转FaGT1基因高山红景天的光系统Ⅱ的最大量子产量与高山红景天对照组和转FaGT1i基因高山红景天无显著差异,光系统Ⅱ潜在活性、非光化学淬灭系数/光化学淬灭系数和实际量子产量显著高于高山红景天对照组和转FaGT1i的高山红景天,但是调节性能量耗散的量子产量、非调节性能量耗散的量子产量则相对较低。另外,通过在不同的光照强度下,对光系统Ⅱ电子传递速率、光化学淬灭系数和非光化学淬灭系数进行了分析,得出转FaGT1基因高山红景天的光系统Ⅱ电子传递速率、非光化学淬灭系数呈先上升后稳定的趋势,显著高于高山红景天对照组和转FaGT1i的高山红景天;但是光化学淬灭系数呈先下降后平稳的变化趋势,与对照及转FaGT1i基因高山红景天无显著差异。转FaGT1基因高山红景天的光系统Ⅱ原初光能转换效率和潜在的光合活力均增强,植物自身的能量代谢得到提高,该研究结果为高山红景天的新种质培育提供了科学依据。

金花茶类黄酮糖基转移酶基因的克隆和功能初步研究

类黄酮糖基转移酶(UDP-flavonoid glycosyltransferase,UFGT)催化黄酮醇、花青素等形成稳定的糖苷,是黄酮醇苷、花青素苷合成的最后一步反应的关键。该研究以金花茶的花瓣为材料,采用PCR扩增的方法,获得了2个金花茶转录组中筛选到的类黄酮糖基转移酶基因。结果显示:(1)CnUFGT14基因(登录号为MT370521)全长1562 bp,开放阅读框1380 bp,编码459个氨基酸;CnUFGT15基因(登录号为MT370520)全长1546 bp,开放阅读框1368 bp,编码455个氨基酸;两个蛋白序列均具有UFGT蛋白特有的PSPG保守区域。(2)系统进化树分析发现,CnUFGT14和CnUFGT15分别与茶树UFGT78A14和UFGT78A15亲缘关系最近。(3)荧光定量PCR分析发现,CnUFGT14基因的表达量与多种多酚组分的含量呈正相关,CnUFGT15基因的表达量与花瓣黄酮醇、多酚等的含量相关性不显著。(4)亚细胞定位研究发现,CnUFGT14、CnUFGT15蛋白在细胞核膜、细胞质、细胞膜部位均呈现明显的定位。(5)叶盘法转化烟草发现,CnUFGT14基因表达量较高的转基因株系中总多酚含量及多种多酚组分含量升高,而CnUFGT15基因的转基因株系中黄酮、多酚组分变化不显著。研究表明,CnUFGT14基因具有促进多酚合成的作用,而CnUFGT15基因对类黄酮通路不具有明显作用。

山葡萄类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶基因的表达分析

为了探究VAm3GT蛋白表达和在山葡萄体内酶学特征及生物学功能,进一步证实克隆所获得目的基因的准确性。利用实时定量PCR法对山葡萄果皮8个不同转色时期类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶基因(VAm3GT)的表达量进行了分析,并通过双酶切、连接转化等方法将VAm3GT基因克隆到原核表达载体pET28a上,构建原核表达重组质粒pET28a-VAm3GT。重组质粒转化至E.coli BL21后经不同浓度的IPTG诱导,通过SDS-PAGE分析表明,在适宜的IPTG诱导浓度下,VAm3GT基因在大肠杆菌BL21中得到高效表达,表达的融合蛋白分子质量约为50.19 ku,成功构建其原核表达载体并使其在大肠杆菌中得到高效表达。

唐古特白刺类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶基因(NtUFGT)的克隆与功能分析

花青素是植物体内重要的黄酮类次生代谢产物,其强大的抗氧化能力对植物抵抗由各种非生物胁迫带来的氧化损伤发挥着重要的作用。本研究基于转录组数据,从唐古特白刺cDNA中克隆得到一个类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶基因,将其命名为NtUFGT。该基因开放阅读框长度为1407 bp,编码468个氨基酸,预测该基因编码的蛋白质相对分子质量为51.37 kDa。多重序列比对分析结果显示,其编码蛋白属于UDP-glycosyltransferases蛋白家族。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析了该基因在唐古特白刺中的表达模式,发现该基因的表达具有组织特异性,由高到低依次为花>果实>茎>叶>根;同时该基因能被聚乙二醇(PEG)和脱落酸(ABA)等非生物胁迫强烈诱导表达。构建该基因的真核表达载体pPZP221:35S:NtUFGT,使用花序浸染法转化拟南芥并筛选至T3代,RT-PCR验证表明,NtUFGT基因在转基因拟南芥3个株系中均明显表达。测定干旱胁迫条件下野生型(WT)和转基因拟南芥(OE株系)生长状况和抗逆相关生理生化指标,结果发现转基因拟南芥生长状况明显优于野生型,根长更长,鲜重和叶绿素含量更高,同时OE株系积累了更多的花青素和总黄酮。与表型一致,相较于WT,OE株系具有更高的抗氧化酶活性[超氧化物歧化酶(SOD);过氧化物酶(POD);过氧化氢酶(CAT)],积累了更多的还原性谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸,同时其丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量显著低于WT;基因定量分析结果显示,OE株系拟南芥中抗逆相关基因AtCAT1、AtPOD1、AtRD29A及脯氨酸合成基因AtP5CS的表达量明显高于WT。以上结果说明,NtUFGT能有效提高转基因拟南芥中花青素和总黄酮含量,赋予植物更强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而增强了植物对干旱胁迫的耐受性。

大豆类黄酮糖基转移酶基因UGT73C19的功能研究

【背景】类黄酮是大豆中积累的一类重要的植物次生代谢产物,参与大豆的生长、发育和抗逆等诸多生理活动。由UDP-糖基转移酶(UGT)催化的糖基化修饰是类黄酮生物合成的关键步骤。【目的】通过系统研究大豆UGT73C19编码重组酶的体外酶活特性和体内特性,完善大豆黄酮类化合物合成和积累的机制,为大豆品质的遗传改良提供基因资源和理论基础。【方法】通过高效液相色谱(HPLC)的方法检测大豆核心种质资源叶片中类黄酮的种类和含量,通过qRT-PCR的方法检测了UGT的表达水平。以大豆Williams 82叶片cDNA为模板,克隆得到UGT73C19的编码区序列。使用MEGA5和DNAMAN软件进行多重序列比对,并构建进化树。通过原核表达系统获得UGT73C19的重组蛋白,分析UGT73C19重组蛋白对各种类黄酮苷元的糖基转移活性,并通过高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)对产物进行鉴定,确定重组蛋白的糖基化位点。利用qRT-PCR技术对UGT73C19在大豆不同组织的表达水平进行分析。构建植物过量表达载体,通过花序浸染法转化拟南芥,获得UGT73C19表达量高的纯合株系,检测转基因株系叶片和种子中类黄酮的种类和含量。【结果】通过HPLC分析大豆核心种质资源叶片类黄酮成分,发现不同品种中类黄酮的成分和含量存在明显差异。根据类黄酮成分的不同,将大豆核心种质分为12种不同的类型。大豆核心种质资源叶片中总黄酮的含量与UGT73C19的表达水平呈正相关关系。克隆得到UGT73C19的编码区序列,全长1482 bp,编码493个氨基酸,UGT73C19蛋白在C-端有一个保守的PSPG结构域。体外酶活分析表明,重组的UGT73C19蛋白对6种类黄酮苷元(山奈酚、槲皮素、杨梅素、芹黄素、大豆苷元和染料木素)都具有糖基转移活性,其中对槲皮素的催化效率最高;糖基化位点分别位于类黄酮的5位和7位羟基上,重组UGT73C19蛋白的糖基化底物和位点具有多样性。过量表达UGT73C19的拟南芥叶片和种子中的类黄酮总量明显升高,其中叶片中总黄酮含量提高49%—70%,种子中总黄酮的含量提高34%—37%;尤其是种子中槲皮素3-O鼠李糖的含量显著增加。【结论】UGT73C19蛋白是催化合成大豆中多个类黄酮糖苷的关键糖基转移酶,过量表达UGT73C19可以提高转基因植物中黄酮醇糖苷和类黄酮的含量。

日本落叶松LkF3H2基因克隆及调控类黄酮代谢功能研究

【目的】日本落叶松黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase 2,LkF3H2)基因在类黄酮生物合成过程中发挥着重要的调控功能。探究LkF3H2基因在日本落叶松中发挥的具体功能和植物类黄酮生物代谢过程。【方法】根据实验室前期转录组数据克隆日本落叶松LkF3H2基因并进行生物信息学分析及组织表达分析。随后将该基因转化烟草进行转基因烟草组织表达分析及类黄酮含量测定,以探究基因表达量与类黄酮含量之间的关系。【结果】LkF3H2基因cDNA序列长度为1074 bp,其蛋白编码358个氨基酸,分子式C_(1785)H_(2807)N_(481)O_(541)S_(18),分子量为40.24 kD,该蛋白是不稳定的亲水性蛋白且不含信号肽;同时系统进化分析得出日本落叶松LkF3H2与火炬松、辐射松、白云杉和欧洲云杉F3H亲缘关系较近并且该蛋白含有保守结构域2OG-Fe(Ⅱ)oxygenase superfamily,属于2-酮戊二酸依赖性双加氧家族。另外组织表达分析显示LkF3H2基因在一月龄日本落叶松幼苗叶中表达量最高,在一年生日本落叶松幼苗茎中表达量最高,并且在转基因烟草叶中也显示了最高的表达量。值得一提的是,转基因烟草叶中的类黄酮含量也是最高的,其次为茎和根,转基因烟草中类黄酮含量与LkF3H2基因表达量呈正相关关系。【结论】日本落叶松LkF3H2基因属于2-酮戊二酸依赖性双加氧家族并且在类黄酮生物合成过程中发挥着重要功能。

霍山石斛类黄酮-3-O-糖基转移酶(DhUF3GT)基因克隆与原核表达分析

目的 克隆霍山石斛类黄酮-3-O-糖基转移酶(DhUF3GT)基因并进行生物信息学分析,为进一步培育高黄酮含量的霍山石斛药材提供理论依据。方法 根据前期霍山石斛转录组数据筛选出的基因DhUF3GT,克隆该基因,并对cDNA的核酸序列进行生物信息学分析,同时构建DhUF3GT-pET28(a)重组质粒进行原核表达分析。结果 测序结果显示,霍山石斛DhUF3GT基因cDNA序列有1289 bp,包含一个长度为1239 bp的开放阅读框,编码412个氨基酸,GenBank中的登录号为OM460827。生物信息学分析表明:DhUF3GT蛋白属于亲水性稳定蛋白,理论相对分子质量为45.668 KD,等电点(PI)为5.98,具有多个磷酸化位点和两个糖基化位点,不含信号肽,亚细胞定位于叶绿体。系统进化树表明,该序列与同科植物铁皮石斛同源性最高,具有UGT家族的“PSPG Box”保守区域。SDS-PAGE电泳显示,成功表达出原核重组蛋白DhUF3GT-pET28(a)。结论 成功克隆出霍山石斛DhUF3GT基因序列,并获得其序列特征及原核表达蛋白,这有助于霍山石斛DhUF3GT功能的进一步研究及类黄酮化合物的生物合成机制的阐明。

植物类黄酮O-甲基转移酶研究进展

植物类黄酮O-甲基转移酶(flavonoid O-methyltransferase,FOMT)属转移酶类的甲基转移酶家族,是一类可催化S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine,SAM)中的-CH3基团转移到类黄酮-OH上的蛋白质酶。甲基化是类黄酮物质最基本、最主要的修饰反应之一,不仅可以降低类黄酮的化学反应活性,而且增加了其脂溶性,赋予了类黄酮更多的生理生化特性。该文对近年来国内外有关类黄酮甲基化对植物中FOMT催化的生理生化代谢反应、FOMT的分类、FOMT酶蛋白结构域、生物学功能以及FOMT基因克隆与表达调控等方面的研究进展进行综述,为植物类黄酮更广泛、更深入的研究提供新的思路与途径。

低温促进毛竹叶片类黄酮合成及相关基因的表达模式分析

类黄酮在植物耐低温胁迫方面发挥着重要作用,为揭示低温对毛竹(Phyllostachys edulis)叶片中类黄酮合成的影响,采用分光光度法测定了不同生长时期和低温胁迫下毛竹幼苗叶片中的类黄酮含量,通过生物信息学方法对毛竹类黄酮早期生物合成关键酶基因进行了鉴定,并用qPCR方法分析了其表达模式。结果表明,随着叶片的生长,类黄酮含量呈现先升高后降低的趋势,而低温下,功能叶片中类黄酮含量则呈现上调趋势,且在8 h时达极显著水平。在毛竹基因组中鉴定了类黄酮早期生物合成3个酶基因家族共29个成员,包括20个查尔酮合酶基因(PeCHSs)、8个查尔酮异构酶基因(PeCHIs)和1个黄酮-3-烃化酶基因(PeF3H1),这些基因的启动子中均含有响应低温及其他非生物胁迫的调控元件。PeCHSs倾向在根和叶中表达,而PeCHIs为组成型表达。在不同生长时期的叶片中,仅PeCHS1表达与类黄酮的含量变化趋势一致;而低温胁迫下,3个PeCHSs、2个PeCHIs和PeF3H1在功能叶片中呈上调表达,与类黄酮含量变化趋势一致。因此,毛竹可能通过提高类黄酮早期生物合成酶基因的表达量促进类黄酮的合成来响应低温胁迫。

基于WGCNA鉴定全缘叶绿绒蒿类黄酮合成途径关键基因

【目的】黄酮类化合物具有抗炎、抗癌、抑菌等多种功效,是全缘叶绿绒蒿的主要药用成分之一。通过分析全缘叶绿绒蒿不同部位的空间代谢组与转录组信息,挖掘调控黄酮类化合物合成的关键基因,为研究全缘叶绿绒蒿类黄酮合成机制提供理论参考,并为提高类黄酮含量遗传育种奠定分子基础。【方法】以全缘叶绿绒蒿的根、茎、叶和花瓣为材料,对不同部位进行转录组测序,并通过空间代谢组数据分析黄酮类化合物在不同部位中的分布情况,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)鉴定出与黄酮类化合物合成密切相关的关键模块和关键基因。另外,挑选12个基因进行qRT-PCR,验证转录组数据的可靠性。【结果】全缘叶绿绒蒿中黄酮类化合物在不同部位呈现差异积累,花瓣是黄酮类化合物积累的主要部位,同时明确了8种主要黄酮类化合物。转录组测序共获得20085个表达基因,仅在花中表达的基因有286个,是仅在其他部位中表达基因数量的3.6—4.2倍。利用WGCNA对过滤后的高表达差异基因进行划分,共获得14个共表达模块,确定了关键模块MEturquoise和MEgreen与8个主要黄酮类化合物显著相关(P<0.05)。KEGG分析发现这两个模块基因主要在代谢相关的通路中富集,在黄酮类化合物合成相关通路上也有基因富集,两个模块分别包含了18个和6个与黄酮类化合物合成相关的基因,并从模块中筛选到14个核心结构基因(5个CHS、2个HIDH、2个CCoAOMT以及FLS、CYP75B1、CHI、HCT和CYP73A)和1个转录因子HB2,这些基因多在花瓣或是茎中高表达。qRT-PCR所测基因表达变化趋势与转录组基本一致,表明利用该转录组数据所得出的分析结果可信。【结论】全缘叶绿绒蒿黄酮类化合物积累和基因表达在不同器官间具有显著差异,联合分析筛选到与黄酮类化合物积累密切相关的14个核心结构基因和1个转录因子,这些基因可能在调控全缘叶绿绒蒿不同器官黄酮类化合物的合成和差异积累过程中起到关键作用。

苦荞类黄酮糖基转移酶FtUFGT1的重组表达与酶学性质分析

黄酮类化合物是苦荞重要的功能性成分,其糖基化修饰可改变生物体内黄酮类化合物的稳定性、可溶性及生物活性。该研究基于苦荞转录组数据并以苦荞叶片中提取的总RNA为材料,利用RT-PCR克隆了苦荞类黄酮糖基转移酶(UDP-glycose:flavonoidglycosyltransferase,UFGT)基因FtUFGT1,采用无缝克隆方式构建其重组表达载体并转化大肠杆菌Rosetta(DE3)感受态,采用GST-resin纯化重组表达的蛋白,采用高效液相色谱(HPLC)技术检测分析纯化后FtUFGT1的酶学性质。结果表明:(1)成功克隆的FtUFGT1编码区为1413 bp,其编码470个氨基酸,并成功构建了FtUFGT1的重组表达载体pGEX-6p-1-FtUFGT1。(2)经转化苦荞FtUFGT1基因在大肠杆菌Rosetta(DE3)中得到可溶性的表达,并通过GST亲和层析纯化得到高纯度的苦荞FtUFGT1蛋白。(3)HPLC分析显示,以槲皮素为底物,苦荞FtUFGT1可催化异槲皮素的合成,比活力为9.174 U/mg;重组FtUFGT1的最适温度为30℃,最适pH为7.0,5%(V/V)的甲醇和0.5%(V/V)的Triton X-100可以显著抑制其活性。研究结果为深入揭示FtUFGT1的生物学功能及体外催化黄酮类衍生物的合成奠定了基础。

植物类黄酮UDP-糖基转移酶研究进展

植物类黄酮化合物是一类重要的天然产物,通常以糖苷的形式存在。尿苷二磷酸糖基转移酶(uridine diphosphate glycosyltransferase,UGT)能够对类黄酮进行糖基化修饰,形成种类丰富的类黄酮糖苷,是许多药用植物中的类黄酮药用活性成分。近年来,随着越来越多的植物基因组被解析,大量参与类黄酮合成的糖基转移酶得以鉴定。本文首先简述了植物UGT的结构特征和家族分类,然后详细综述了植物类黄酮UGT的研究进展,对处于不同家族中的植物类黄酮UGT的修饰位点特异性、以及糖供体和糖受体的特异性进行了全面的归纳和总结,以期为植物类黄酮UGT的结构与功能相关性研究及新植物类黄酮UGT的发掘与鉴定研究奠定基础。

谷子籽粒类黄酮含量和粒色的QTL定位

谷子(Setaria italica L.)是我国北方地区重要的粮食作物,籽粒营养丰富,且富含多种类黄酮物质,对生长发育和品质形成发挥着重要作用。目前谷子籽粒类黄酮合成及粒色形成相关调控机制研究较少。分析谷子类黄酮含量及粒色性状相关的QTL,为类黄酮合成关键基因的精细定位、克隆及功能研究奠定基础,同时,也为揭示谷子类黄酮合成及代谢机制和培育富含类黄酮谷子品种提供技术支撑。本研究以红粒色高类黄酮品种金苗红酒谷和黄粒色低类黄酮品种豫谷28为亲本构建的包含150个家系的重组自交系(RIL)群体为试验材料,在谷子成熟期对籽粒粒色和类黄酮含量相关性状进行分析。同时,采用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)对粒色和类黄酮含量进行QTL定位与分析,并对QTL置信区间内的候选基因进行预测。相关性分析表明,类黄酮含量与粒色呈显著正相关。共定位到4个与类黄酮含量相关和11个与粒色相关的QTL,分别位于1号、2号、5号、6号、7号、8号和9号染色体上,单个QTL的表型贡献率为2.01%~29.25%,6个为主效QTL,其中,qSC1-2和qFLA1-1、qSC7-1和qFLA7-1、qSC9-3和qFLA9-1为2个性状下共同定位到的QTL。通过基因预测与功能注释,筛选出QTL置信区间内5个与类黄酮物质合成及代谢相关的候选基因,表明类黄酮物质的合成、代谢及利用相关基因极有可能控制了这些基因的表达。15个QTL分别聚集于7条染色体上,基于基因功能注释,共筛选了5个与谷子类黄酮合成及代谢相关的候选基因,表明不同QTL位点参与到了共同遗传机制,并可通过分子标记辅助选择进行类黄酮合成及代谢等有利基因的聚合育种。