苦荞糖基转移酶基因FtUGT143的克隆及表达分析

苦荞[Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn]富含类黄酮C-糖苷,具有抗氧化、抗癌和消炎等多种保健作用。通过RT-PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction)技术从苦荞中克隆得到了一个糖基转移酶基因,命名为FtUGT143,对其进行生物信息学、分子对接、基因表达、基因表达量与代谢物含量相关性等分析。结果表明,FtUGT143全长CDS序列为678 bp,编码226个氨基酸。密码子偏好分析结果显示,FtUGT143具有双子叶植物的密码子使用偏好性。多序列比对和进化树分析表明,FtUGT143是植物糖基转移酶基因家族中的C-糖基转移酶亚家族成员。分子对接结果表明,FtUGT143能与合成黄酮C-糖苷(牡荆素、异牡荆素、荭草素和异荭草素)的底物芹菜素和木犀草素相互作用。RT-qPCR结果显示,FtUGT143基因在苦荞的各个组织部位中均有表达,但在芽苗期的根、茎、叶中显著表达,且其在不同组织部位的表达量与4种黄酮C-糖苷积累量具有较好的相关性。研究结果表明FtUGT143是C-糖基转移酶,它可能参与苦荞中黄酮C-糖苷生物合成,对于揭示苦荞中黄酮C-糖苷的合成机制具有重要意义。