白三叶类黄酮合成基因TrCHI的克隆及转录分析

为研究白三叶类黄酮合成途径的关键基因TrCHI在白三叶(Trifolium repens)花色形成中的作用,以白三叶野生型和红花突变体为材料,通过同源克隆得到TrCHI基因并进行转录分析和CHI酶活性测定。结果表明,白三叶野生型TrCHI基因开放阅读框长660 bp,编码219个氨基酸,其红花突变体TrCHI开放阅读框长度为669 bp,编码222个氨基酸。7处氨基酸突变包括:第13号位的谷氨酸突变成天冬氨酸,第75号位的谷氨酸突变成谷氨酰胺,第154号位的丝氨酸突变成苏氨酸,第218号位的赖氨酸突变成精氨酸,并在末尾增加了甘氨酸、蛋氨酸和赖氨酸。进化分析发现,CHI基因进化具有物种保守性,Tr CHI属于Ⅱ型CHI。花瓣、根和叶柄中,红花突变体TrCHI转录水平显著高于野生型;但在茎、叶和花梗中,红花突变体TrCHI基因转录水平低于野生型。突变体花瓣中CHI酶活性极显著高于野生型(P<0.001)。推测白三叶突变体的红花表型与TrCHI基因突变并对白三叶中的类黄酮化合物的合成调控有关。本研究为进一步研究TrCHI在白三叶上的潜在功能提供了一定的价值。