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苦荞转录因子基因FtbHLH3调控类黄酮生物合成的功能鉴定
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作者 杨朝结 张兰 +6 位作者 陈红 黄娟 石桃雄 朱丽伟 陈庆富 李洪有 邓娇 《生物技术通报》 北大核心 2025年第4期134-144,共11页
【目的】苦荞是一种重要的药食两用作物,而类黄酮是苦荞中一种重要的生物活性成分。bHLH转录因子在类黄酮生物合成过程中发挥着重要的调控作用,前期研究发现FtbHLH3与类黄酮合成大部分结构基因的转录水平显著正相关,探究该转录因子在苦... 【目的】苦荞是一种重要的药食两用作物,而类黄酮是苦荞中一种重要的生物活性成分。bHLH转录因子在类黄酮生物合成过程中发挥着重要的调控作用,前期研究发现FtbHLH3与类黄酮合成大部分结构基因的转录水平显著正相关,探究该转录因子在苦荞类黄酮生物合成中的作用机制,可以丰富苦荞类黄酮生物合成调控机理的研究,并为苦荞高类黄酮品种的育种提供优异的基因资源。【方法】构建35S:FtbHLH3过表达载体,转化到拟南芥attt8突变体中分析其功能。【结果】attt8突变体的幼苗无色素积累,种皮呈淡黄色,FtbHLH3过表达株系幼苗有色素积累,种子表皮颜色恢复至野生型的表型。花色苷含量测定表明FtbHLH3过表达株系幼苗和种子中的花色苷与野生型的都显著高于attt8突变体的。原花青素染色和含量分析表明,在幼苗中三者的含量均较低,且无显著差异,但在种子中,FtbHLH3过表达株系中原花青素的含量最高,显著高于attt8突变体。此外三者黄酮的含量在幼苗和种子中均较低,且无显著差异。RT-qPCR表明在幼苗和种子中,FtbHLH3过表达株系中的花色苷合成基因的表达水平比attt8突变体和野生型均显著上升,关键基因AtANS和AtUFGT极显著上调。而三者幼苗中AtANR和AtFLS的表达水平无显著差异。FtbHLH3过表达株系种子中的原花青素合成分支上的关键基因AtANR的表达水平显著高于野生型,但黄酮合成关键基因AtFLS也没有显著差异,这与表型和含量测定结果一致。【结论】FtbHLH3是花色苷和原花青素合成过程中的正调控因子,但不影响黄酮的合成。 展开更多
关键词 苦荞 bHLH转录因子 花色苷 原花青素 黄酮 遗传转化
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甜荞花青素糖基转移酶基因FeUFGT1的克隆、遗传转化及生物信息学分析
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作者 张兰 杨铝 +5 位作者 杨朝结 陈红 黄娟 朱丽伟 陈庆富 邓娇 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期43-50,共8页
为探究花青素糖基转移酶基因(UFGT)在甜荞花色苷生物合成中的作用,以甜荞贵红1号为材料,基于同源比对分析,筛选并克隆得到1条UFGT基因序列,命名为FeUFGT1。对FeUFGT1进行生物信息学分析,并构建过表达载体转入拟南芥花青素3-O-糖基转移... 为探究花青素糖基转移酶基因(UFGT)在甜荞花色苷生物合成中的作用,以甜荞贵红1号为材料,基于同源比对分析,筛选并克隆得到1条UFGT基因序列,命名为FeUFGT1。对FeUFGT1进行生物信息学分析,并构建过表达载体转入拟南芥花青素3-O-糖基转移酶突变体(atugt78d2)中分析其功能。结果表明,FeUFGT1开放阅读框为1 404 bp,编码467个氨基酸残基,推测其分子质量51.46 ku,理论等电点为4.97。FeUFGT1蛋白不存在信号肽和跨膜区,含有植物糖基转移酶家族典型结构域(GT-B型),并且在C末端具有植物UGT家族成员特有的PSPG-box。进化分析表明,FeUFGT1蛋白与罗汉果的3-O-葡萄糖基转移酶UGT74AC1亲缘关系最近。在白花品种丰甜1号和红花品种贵红1号2个品种盛花时期的花瓣中,红花中FeUFGT1的表达量约为白花中的3.7倍,差异显著。突变体恢复试验表明,FeUFGT1能够恢复拟南芥突变体atugt78d2缺乏花色苷积累的表型,具有催化花色苷生成的功能。 展开更多
关键词 甜荞 FeUFGT1 基因克隆 花色苷 3-O-葡萄糖基转移酶
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