大豆GmF6′H1基因的克隆及功能验证

以大豆品种‘黑农35号’为材料,利用同源克隆方法获得了一个依赖于Fe(Ⅱ)和2-酮戊二酸的双加氧酶基因,命名为GmF6′H1。荧光定量PCR分析显示GmF6′H1在大豆根中的表达量最高,其次是荚果、叶和茎;2,4-D处理对大豆GmF6′H1的转录水平影响很小,水杨酸和激动素的处理均显著提高了GmF6′H1基因的表达,但随着处理时间的延长表达水平稳定下降,最后接近处理前的水平。带有组氨酸标签的GmF6′H1异源表达的蛋白纯化后,以阿魏酰辅酶A为底物研究了其酶活特性,利用HPLC分析检测到GmF6′H1能够催化阿魏酰辅酶A生成东莨菪素。采用农杆菌介导法将该基因转入拟南芥Atf6′h1突变体,转基因拟南芥与Atf6′h1突变体植株外在表型没有明显的差异,而香豆素的含量分析显示,转基因株系根中香豆素的含量较拟南芥Atf6′h1突变体有所提高,与野生型拟南芥中香豆素的含量接近。

植物中α-酮戊二酸/Fe(Ⅱ)依赖双加氧酶研究进展

酮戊二酸(2OG)/Fe(Ⅱ)依赖双加氧酶[2-oxoglutarate/Fe(Ⅱ)-dependent dioxygenases,2-ODD]广泛参与植物的多种代谢过程,是植物体内一种重要的氧化酶。它不仅对植物的生长发育具有重要意义,而且在许多药用植物活性成分的生物合成中扮演重要的角色。本文主要综述2-ODD参与的不同代谢反应,为深入研究2-ODD功能提供参考。

基于转录组测序的白鼠尾草2-ODD基因家族鉴定与表达分析

酮戊二酸(2OG)/Fe(Ⅱ)依赖双加氧酶(2-ODD)在植物初生和次生代谢过程中发挥着重要作用。本研究基于高通量测序技术平台Illumina NovaSeq 6000进行了白鼠尾草(Salvia apiana Jepson)转录组测序,对测序结果进行de novo拼接后,共获得38534个独立基因(unigenes)。将获得的独立基因进行基因功能注释,有29982个独立基因获得功能注释。通过生物信息学方法在白鼠尾草转录组数据中进行2-ODD基因家族鉴定,并对鉴定得到的基因序列进行序列特征分析,包括序列的同源性、理化特征、信号肽、跨膜结构域、亚细胞定位、二级结构和三级结构预测等,另对它们的进化关系及表达模式进行分析。结果显示,从白鼠尾草转录组中共鉴定得到39个具有完整序列结构的2-ODD家族基因,这些基因编码蛋白质的平均长度为320个氨基酸,分子质量约为36.00 kDa,多为亲水性蛋白。系统进化分析将白鼠尾草2-ODD基因分为多个亚家族,这些基因在白鼠尾草不同部位均有表达,多数基因在根中的表达量明显高于叶中的表达量。本研究可为白鼠尾草2-ODD基因的深入研究奠定基础。