红花CHS基因的过表达提高了拟南芥黄酮含量

刘秀明^1,2 陆皖行¹ 李佳² 杜卫红² 姚娜¹ 董园园¹ 孟璐璐^3* 李海燕^1,2*

¹吉林农业大学生物反应器与药物开发教育部工程研究中心, 长春 130118;
²吉林农业大学生命科学学院, 长春 130118; 3吉林省科学技术厅, 长春 130118

摘要 : 该研究旨在获得红花查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)基因全长片段, 并在拟南芥中进行过表达, 初步验证该基因的功能根据红花转录物测序结果中获得的中间序列, 采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE)方法从红花花瓣中克隆到1个CHS基因的全长cDNA, 命名为CtCHS1, 全长序列1 360 bp。生物信息学分析表明, 该基因具有完整的开放阅读框(open reading frame, ORF), 共1 113 bp, 编码370个氨基酸。亚细胞定位预测结果显示, 该基因编码的蛋白质定位于细胞质。结合其他物种的CHS基因构建系统树表明, CtCHS1具有高度保守性, 其与水母雪莲花的亲缘关系最近。荧光定量PCR(Real-time PCR)分析表明, CtCHS1基因在吉红油姊妹系的衰落期和吉红一号的盛花期表达量最高。该研究成功构建了含有CtCHS1基因的植物表达载体, 并在拟南芥中进行过表达, 获得了高黄酮含量的转基因拟南芥T2株系。结果表明, 过表达红花CHS基因可以提高拟南芥中的黄酮含量, 为后续该基因的功能验证奠定基础。