类黄酮3′-羟化酶及其在大麦中的研究进展

1

作者 赵炜 景兴怀 +7 位作者 杨涛 陈佳 普晓英 杨晓梦 李娥贤 李霞 杨丽娥 曾亚文 《湖北农业科学》 2025年第3期29-35,共7页

类黄酮3′-羟化酶(F3′H)是植物黄酮类化合物中的花青素和原花青素合成代谢中的关键酶,在植物的花色和果色修饰、抗逆、抗病虫等方面有重要作用。大麦(Hordeum vulgare L.)富含黄酮物质,具有保健功效,对大麦F3′H基因进行相关研究对培... 类黄酮3′-羟化酶(F3′H)是植物黄酮类化合物中的花青素和原花青素合成代谢中的关键酶,在植物的花色和果色修饰、抗逆、抗病虫等方面有重要作用。大麦(Hordeum vulgare L.)富含黄酮物质,具有保健功效,对大麦F3′H基因进行相关研究对培育富含黄酮物质的药食两用大麦品种有重要意义。介绍了F3′H的发现历程以及在花青素和原花青素合成途径中的作用;在基因层面的相关研究中,已有多种植物的F3′H基因被克隆出来,部分研究对该基因的形成以及进化历程进行了分析,部分研究揭示了与F3′H基因相关的转录因子以及其在不同部位、不同外界环境条件胁迫下的表达情况;在部分植物中F3′H基因的表达可提高植物对逆境胁迫以及部分病虫害的抵抗能力;大麦中黄酮合成途径中的相关结构基因基本都已被克隆出来,F3′H基因是其中较晚被克隆出来的,该基因已有多个变体从一些大麦品种中被克隆出来并进行了相关研究,这些研究对培育富含黄酮的大麦品种具有重要意义。 展开更多

关键词 类黄酮3′-羟化酶(f3′h) 黄酮 代谢 大麦(hordeum vulgare L.)

在线阅读 下载PDF 职称材料

比利时杜鹃花类黄酮3'-羟化酶(F3'H)基因克隆及功能分析 被引量：1

2

作者 吴泽航 杨中义 +3 位作者 鄢毅铖 贾永红 吴月燕 谢晓鸿 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期251-259,共9页

【目的】类黄酮3’-羟化酶(flavanone 3’-hydroxylase,F3’H)是植物花青素合成过程中的关键酶,探究比利时杜鹃花(Rhododendron hybridum Hort)F3’H基因的功能及表达特性。【方法】以比利时杜鹃花不同发育时期的花瓣及盛花期的根、茎... 【目的】类黄酮3’-羟化酶(flavanone 3’-hydroxylase,F3’H)是植物花青素合成过程中的关键酶,探究比利时杜鹃花(Rhododendron hybridum Hort)F3’H基因的功能及表达特性。【方法】以比利时杜鹃花不同发育时期的花瓣及盛花期的根、茎、叶为实验材料,从比利时杜鹃花转录本数据库中筛选类黄酮生物合成通路关键酶类黄酮3’-羟化酶基因序列信息并进行生物信息学分析,利用反转录(RT-PCR)技术克隆RhF3’H基因;利用紫外分光光度计测定了比利时杜鹃花花瓣不同时期的花青素含量,利用RT-qPCR技术对不同发育时期花瓣和成熟期的不同组织进行RhF3’H基因表达量分析;采用Gateway技术构建过表达载体35S:RhF3’H-GFP重组载体进行亚细胞定位验证;构建p1302-RhF3’H过表达载体对比利时杜鹃花花瓣进行侵染。【结果】成功获得比利时杜鹃花RhF3’H基因长度为1557 bp,编码518个氨基酸,具有保守的F3’H结构域,属于P450超家族;系统进化树分析显示,比利时杜鹃花RhF3’H与龙眼和荔枝F3’H蛋白亲缘关系最近;RT-qPCR结果显示,RhF3’H在比利时杜鹃花不同花瓣时期和根、茎、叶组织中均有表达,在不同花瓣发育时期中,盛开期和衰败期中RhF3’H基因的表达量较高,与花青素含量结果相一致;亚细胞定位分析显示,RhF3’H主要存在于细胞膜上;成功构建P1302-RhF3’H瞬时过表达载体,相较于CK和p1302,p1302-RhF3’H在杜鹃花花瓣中显著高表达,其花青素含量也显著增加。【结论】RhF3’H基因在花瓣细胞膜中表达,表达模式与花青素积累趋势一致;过表达RhF3’H基因促进了花青素的合成。 展开更多

关键词 比利时杜鹃花 类黄酮3’-羟化酶(f3’h) 花青素 亚细胞定位 瞬时表达

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞机草类黄酮3’-羟化酶基因(CoF3’H)的克隆及其在烟草中的表达 被引量：6

3

作者 何海旺 潘华清 +1 位作者 张铙丹 何龙飞 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期479-486,共8页

利用RT-PCR和RACE技术从飞机草中克隆得到1628 bp的类黄酮3’-羟化酶c DNA的全长序列,命名为Co F3’H,Gen Bank登录号为HQ268505.1。Co F3’H基因的编码区长度为1524 bp,编码507个氨基酸。氨基酸序列含P450蛋白结构域和半胱氨酸亚铁血... 利用RT-PCR和RACE技术从飞机草中克隆得到1628 bp的类黄酮3’-羟化酶c DNA的全长序列,命名为Co F3’H,Gen Bank登录号为HQ268505.1。Co F3’H基因的编码区长度为1524 bp,编码507个氨基酸。氨基酸序列含P450蛋白结构域和半胱氨酸亚铁血红素结合域保守区(F××G×R×C×G),利用DNAMAN软件比对显示,Co F3’H与其他植物的F3’H蛋白的同源性很高。通过农杆菌介导成功地将Co F3’H基因导入烟草,T2代的转Co F3’H基因烟草植株的黄酮含量显著高于野生型。说明Co F3’H在黄酮的生物合成中起重要作用,为后续研究飞机草的化感作用及综合利用提供基础。 展开更多

关键词 飞机草 类黄酮3’-羟化酶 克隆 表达

在线阅读 下载PDF 职称材料

紫色马铃薯类黄酮3',5'-羟化酶基因(StF3'5'H)的克隆及分析 被引量：1

4

作者 李军 龚一富 +1 位作者 胡朝阳 王何瑜 《生物学杂志》 CAS CSCD 2014年第5期23-28,共6页

类黄酮3',5'-羟化酶(flavonoid 3',5'-hydroxylase,F3'5'H)是植物花青素生物合成途径中的一个关键酶,紫色土豆(Solanum tuberosum)F3'5'H基因的克隆将为花青素合成调控和花青素代谢工程研究提供优质基... 类黄酮3',5'-羟化酶(flavonoid 3',5'-hydroxylase,F3'5'H)是植物花青素生物合成途径中的一个关键酶,紫色土豆(Solanum tuberosum)F3'5'H基因的克隆将为花青素合成调控和花青素代谢工程研究提供优质基因资源。研究采用RACE技术克隆了紫色土豆F3'5'H基因的cDNA全长序列,用生物信息学方法对其核苷酸和蛋白质序列进行了分析,并用半定量PCR技术分析了F3'5'H基因在不同组织中的表达情况,同时研究了赤霉素和蔗糖处理后F3'5'H基因表达与花青素积累之间的相关性。研究结果表明,克隆的紫色土豆F3'5'H的cDNA全长为1854 bp,包含一个1530 bp的完整ORF,共编码509个氨基酸。生物信息学分析表明,StF3'5'H基因推测编码的氨基酸序列与其它植物的F3'5'H蛋白的相似性很高。StF3'5'H基因的表达具有组织特异性,在紫色土豆根、茎和叶柄中都有表达,其中在叶柄中表达最强,而在块茎、叶轴和叶片中几乎检测不到StF3'5'H基因的表达。赤霉素和蔗糖能促进紫色土豆StF3'5'H基因的表达,进而促进花青素的积累。 展开更多

关键词 紫色土豆 类黄酮3′ 5′-羟化酶 花青素 基因表达

在线阅读 下载PDF 职称材料

海南龙血树类黄酮3′-羟化酶基因(DcF3′H)的克隆与表达分析 被引量：2

5

作者 陈盼 曹天骏 +4 位作者 戴好富 李辉亮 郭冬 梅文莉 彭世清 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期568-575,共8页

类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)是植物黄酮类化合物骨架修饰途径中的关键酶之一,在形成结构多样化的黄酮类化合物中起重要作用。在前期已获得的龙血树转录组数据基础上克隆了1个海南龙血树F3′H基因,命名为DcF3′H... 类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)是植物黄酮类化合物骨架修饰途径中的关键酶之一,在形成结构多样化的黄酮类化合物中起重要作用。在前期已获得的龙血树转录组数据基础上克隆了1个海南龙血树F3′H基因,命名为DcF3′H。DcF3′H含有的开放阅读框长1 533 bp,编码510个氨基酸。推导的DcF3′H分子量为58 ku,等电点p I为6.59。DcF3′H含有细胞色素P450的保守结构域和CYP基序,与甘蔗、玉米、猕猴桃、小麦、烟草、黄瓜和大豆等植物的F3′H同源性分别为76%、75%、77%、74%、75%、76%和75%。进化树分析表明,DcF3′H与中国水仙亲缘关系较近,与苜蓿和鹰嘴豆的亲缘关系较远。荧光定量表达结果显示:DcF3′H在根、茎、叶、花和果等组织中均有表达,其中在花中表达量最高,根中表达量最低;无机盐诱导剂处理能显著提高DcF3'H的表达量,处理3 d时DcF3′H的表达量提高了5.58倍。此结果将为进一步研究海南龙血树类黄酮3′-羟化酶基因的功能奠定基础。 展开更多

关键词 海南龙血树 类黄酮3′-羟化酶 表达分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

日本落叶松LkF3H2基因克隆及调控类黄酮代谢功能研究 被引量：1

6

作者 李灿 蒋湘宁 盖颖 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期245-252,共8页

【目的】日本落叶松黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase 2,LkF3H2)基因在类黄酮生物合成过程中发挥着重要的调控功能。探究LkF3H2基因在日本落叶松中发挥的具体功能和植物类黄酮生物代谢过程。【方法】根据实验室前期转录组数据克... 【目的】日本落叶松黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase 2,LkF3H2)基因在类黄酮生物合成过程中发挥着重要的调控功能。探究LkF3H2基因在日本落叶松中发挥的具体功能和植物类黄酮生物代谢过程。【方法】根据实验室前期转录组数据克隆日本落叶松LkF3H2基因并进行生物信息学分析及组织表达分析。随后将该基因转化烟草进行转基因烟草组织表达分析及类黄酮含量测定,以探究基因表达量与类黄酮含量之间的关系。【结果】LkF3H2基因cDNA序列长度为1074 bp,其蛋白编码358个氨基酸,分子式C_(1785)H_(2807)N_(481)O_(541)S_(18),分子量为40.24 kD,该蛋白是不稳定的亲水性蛋白且不含信号肽;同时系统进化分析得出日本落叶松LkF3H2与火炬松、辐射松、白云杉和欧洲云杉F3H亲缘关系较近并且该蛋白含有保守结构域2OG-Fe(Ⅱ)oxygenase superfamily,属于2-酮戊二酸依赖性双加氧家族。另外组织表达分析显示LkF3H2基因在一月龄日本落叶松幼苗叶中表达量最高,在一年生日本落叶松幼苗茎中表达量最高,并且在转基因烟草叶中也显示了最高的表达量。值得一提的是,转基因烟草叶中的类黄酮含量也是最高的,其次为茎和根,转基因烟草中类黄酮含量与LkF3H2基因表达量呈正相关关系。【结论】日本落叶松LkF3H2基因属于2-酮戊二酸依赖性双加氧家族并且在类黄酮生物合成过程中发挥着重要功能。 展开更多

关键词 黄烷酮3-羟化酶基因 转基因烟草 组织表达 类黄酮

在线阅读 下载PDF 职称材料

茶树类黄酮3′-羟化酶基因的克隆与表达特性分析 被引量：9

7

作者 王文丽 吴致君 +4 位作者 刘志薇 王永鑫 李辉 崔新 庄静 《茶叶科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期108-118,共11页

类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)是细胞色素P450酶家族(Cytochrome P450,CYP450)的单加氧酶,在植物次生代谢和逆境调控方面起着重要的作用。本实验以茶树品种龙井43作为试验材料,利用RT-PCR方法,从c DNA中克隆得到... 类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)是细胞色素P450酶家族(Cytochrome P450,CYP450)的单加氧酶,在植物次生代谢和逆境调控方面起着重要的作用。本实验以茶树品种龙井43作为试验材料,利用RT-PCR方法,从c DNA中克隆得到茶树中编码类黄酮3′-羟化酶基因,命名为Cs F3′H1。序列分析显示,Cs F3′H1基因开放阅读框为1 530 bp,编码509个氨基酸,含有相对保守的P450酶系结合域。进化树分析表明,Cs F3′H1与Cs F3′H3的进化树关系相近,与Cs F3′H2的进化树关系较远。序列多重比对显示,Cs F3′H1蛋白具有F3′H蛋白的特征基序,并与高粱、猕猴桃、杨树、拟南芥和葡萄同源蛋白一致性为66.48%。氨基酸组分、理化性质、亲水性/疏水性和无序化分析显示,Cs F3′H1是亲水性蛋白,无序化特征不明显。利用实时荧光定量PCR对Cs F3′H1基因在茶树不同组织和不同激素处理下的表达谱进行检测,结果显示:不同组织中,Cs F3′H1基因的表达水平在第一叶中最高,之后随着叶片的成熟逐渐下降,Cs F3′H1基因在老叶和根中几乎不表达,表达水平从高到低依次为第一叶>第二叶>第三叶>第四叶>嫩茎>根>老叶;在不同激素处理中,Cs F3′H1在SA激素处理下的表达量最高,为对照的2.24倍,在Me JA处理下表达量最低,为对照的0.43倍。 展开更多

关键词 茶树 类黄酮3′-羟化酶 进化树分析 组织表达 激素处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

鲜切荸荠类黄酮3’-羟化酶分离纯化及其动力学性质 被引量：7

8

作者 何凤平 潘永贵 张伟敏 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期17-23,共7页

以鲜切荸荠为材料,通过p H 7.5 Tris-HCl缓冲液浸提得到类黄酮3’-羟化酶(flavonoid 3′-hydroxylase,F3’H)粗酶液,然后采用硫酸铵分级沉淀、透析、二乙氨乙基(dicthylaminoethyl,DEAE)-纤维素离子交换层析及Sephadex G-100凝胶过滤层... 以鲜切荸荠为材料,通过p H 7.5 Tris-HCl缓冲液浸提得到类黄酮3’-羟化酶(flavonoid 3′-hydroxylase,F3’H)粗酶液,然后采用硫酸铵分级沉淀、透析、二乙氨乙基(dicthylaminoethyl,DEAE)-纤维素离子交换层析及Sephadex G-100凝胶过滤层析进行分离纯化,最终所得纯化酶的纯化倍数达到14.01,比活力提高到478.49 U/mg,回收率为6.38%。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)进行纯度鉴定,已达到电泳纯,测定得到其分子质量约为53.09 k D。纯化酶F3′H的最适温度为30℃,最适p H值为7.5;以柚皮素作为底物,测得该酶的米氏常数(K_m)为1.08 mmol/L,最大反应速率(v_(max))为416.67 U/(min·m L);对于酶活性,高浓度的Na+表现出微弱的抑制作用,Ca^(2+)和柠檬酸具有强烈的抑制作用,而Fe^(2+)、Mg^(2+)、NADPH和VC却表现出强烈的激活作用。 展开更多

关键词 鲜切荸荠 类黄酮3′-羟化酶 分离纯化 动力学性质

在线阅读 下载PDF 职称材料

水稻类黄酮3'-羟化酶基因克隆及植物表达载体的构建 被引量：1

9

作者 刘南南 王宝琴 +2 位作者 李敏 刘雪红 管宇 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第16期149-151,共3页

参考GenBank中发布的水稻品种日本晴位于10号染色体的F3'H基因序列设计特异引物,用PCR方法从水稻基因组中克隆F3'H基因片段,并将该片段克隆到pMD18-T载体进行测序和序列分析。结果表明,克隆的F3'H基因全长1 789 bp,GenBank... 参考GenBank中发布的水稻品种日本晴位于10号染色体的F3'H基因序列设计特异引物,用PCR方法从水稻基因组中克隆F3'H基因片段,并将该片段克隆到pMD18-T载体进行测序和序列分析。结果表明,克隆的F3'H基因全长1 789 bp,GenBank登录号为HQ876708,该基因与日本晴基因组序列同源性为100%。分别将F3'H基因插入植物双元表达载体pPZP2Ha3(-)和pPZP2Ha3(+)中,获得F3'H基因正义和反义植物表达载体,同时转入根癌农杆菌中。该研究为利用农杆菌介导法转化F3'H基因,进一步研究F3'H基因功能奠定基础。 展开更多

关键词 水稻 类黄酮3'-羟化酶(f3'h)基因 PCR扩增 载体构建

在线阅读 下载PDF 职称材料

藤茶黄烷酮3-羟化酶基因AgF3H的克隆及表达分析 被引量：8

10

作者 许明 伊恒杰 +4 位作者 郭佳鑫 唐进兰 林世强 杨志坚 郑金贵 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期185-192,共8页

该研究以藤茶叶片为材料,利用RACE技术克隆得到1个黄烷酮-3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)基因,命名为AgF3H(登录号为JX087441)。AgF3H基因的cDNA全长为1323 bp,其中开放阅读框长1092 bp,编码363个氨基酸,含有双加氧酶家族的2个... 该研究以藤茶叶片为材料,利用RACE技术克隆得到1个黄烷酮-3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)基因,命名为AgF3H(登录号为JX087441)。AgF3H基因的cDNA全长为1323 bp,其中开放阅读框长1092 bp,编码363个氨基酸,含有双加氧酶家族的2个特征性结构域和5个保守基序。序列比对与系统进化树分析显示,AgF3H与其他物种F3H的氨基酸序列具有较高的相似性,且与葡萄、山葡萄和圆叶葡萄的亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示,AgF3H基因在藤茶不同组织部位都有表达,在芽中的表达量最高,嫩茎中最低,在叶片中的表达量随着成熟度的增加而逐渐降低;不同组织中的AgF3H基因表达量与藤茶类黄酮主要成分二氢杨梅素的含量呈显著正相关。构建AgF3H基因过表达载体并导入烟草中,获得5株转基因植株,其中4株烟草的叶片总黄酮含量比野生型对照有不同程度提高,最高株系提高了26.8%。研究表明,AgF3H基因可能在藤茶类黄酮的生物合成中起重要作用,研究结果为进一步研究藤茶高黄酮含量形成的分子机制奠定了基础。 展开更多

关键词 藤茶 类黄酮3′-羟化酶 克隆 表达

在线阅读 下载PDF 职称材料

三色堇VwF3H基因启动子克隆及其功能分析

11

作者 许晓兰 黎洁 +4 位作者 许慧娴 周扬 赵莹 彭婷 王健 《南方农业学报》 北大核心 2025年第2期368-377,共10页

【目的】探究三色堇黄烷酮-3-羟化酶基因(VwF3H)启动子功能,并验证其与花青素相关MYB转录因子的互作关系,为揭示F3H基因在植物花青素合成过程中的调控机制提供参考依据。【方法】以三色堇为研究材料,通过FPNI-PCR克隆VwF3H基因启动子序... 【目的】探究三色堇黄烷酮-3-羟化酶基因(VwF3H)启动子功能,并验证其与花青素相关MYB转录因子的互作关系,为揭示F3H基因在植物花青素合成过程中的调控机制提供参考依据。【方法】以三色堇为研究材料,通过FPNI-PCR克隆VwF3H基因启动子序列,分析其功能元件、组织表达特异性及核心功能片段等,并通过酵母单杂交试验探究VwMYB27和VwMYB29能否与VwF3H基因启动子结合。【结果】VwF3H基因启动子序列长2017 bp,含有较多光响应元件及激素响应元件;根据MYB等重要转录因子的位置,将其分为4段:VwF3H1(2017 bp)、VwF3H2(1353 bp)、VwF3H3(745 bp)和VwF3H4(446 bp)。VwF3H基因在三色堇花瓣中的相对表达量最高,显著高于根、茎和叶片中的相对表达量(P<0.05,下同)。VwF3H基因启动子全长具有较强的转录活性,缺失片段-2017~-1353 bp的VwF3HS2转录活性明显降低,缺失更多碱基的VwF3HS3和VwF3HS4则基本无转录活性,说明VwF3H基因启动子的高活性序列位于-2017~-1353 bp区域。VwF3H基因启动子在烟草叶片和花中启动GUS基因的能力不同,以花器官中的转录活性更强,说明VwF3H基因表达存在一定组织特异性;此外,VwF3H基因启动子在烟草中的转录活性明显低于CaMV35S启动子,但在三色堇中的转录活性明显高于CaMV35S启动子,推测VwF3H基因还存在物种偏好性,且更适合作为三色堇花瓣转化载体的启动子。VwF3H基因启动子的3-氨基-1,2,4-三唑(3-AT)自激活抑制浓度为250 mmol/L;VwMYB27与VwF3H基因启动子存在互作关系,而VwMYB29与VwF3H基因启动子无直接的互作关系。【结论】VwF3H基因启动子在三色堇中具有较强的转录活性,其高活性序列位于-2017~-1353 bp区域;VwF3H基因启动子能与VwMYB27相互作用,而参与三色堇花瓣色斑的形成。 展开更多

关键词 三色堇 黄烷酮-3-羟化酶基因(f3h) 启动子 MYB转录因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

植物黄烷酮-3-羟化酶基因研究进展 被引量：9

12

作者 段玥彤 王鹏年 +1 位作者 张春宝 林春晶 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期27-33,共7页

黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)作为植物进入不同类黄酮代谢物分支的一个中枢酶,可以催化生成花青素和黄酮醇合成的共同前体物质二氢黄酮醇,在类黄酮合成途径中起着十分重要的调控作用。本文从F3H基因的发现、结构功能和... 黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)作为植物进入不同类黄酮代谢物分支的一个中枢酶,可以催化生成花青素和黄酮醇合成的共同前体物质二氢黄酮醇,在类黄酮合成途径中起着十分重要的调控作用。本文从F3H基因的发现、结构功能和表达调控等方面,综述了F3H基因在调节植物花青素和黄酮醇合成中的研究进展及调控网络,并对未来研究方向进行了展望。期望为F3H基因在植物类黄酮代谢合成途径的调控机制研究提供参考,也有助于利用F3H开展基因工程研究,定向培育植物新种质。 展开更多

关键词 f3h 类黄酮 花青素 代谢调控

在线阅读 下载PDF 职称材料

三种花色黄芩中F3′5′H基因的克隆及表达分析 被引量：1

13

作者 郭凤丹 尹鑫 +6 位作者 张翠翠 刘梦钰 赵秋晨 孙新茹 王淑 管仁伟 林慧彬 《山东农业科学》 北大核心 2024年第10期1-9,共9页

类黄酮3′,5′-羟化酶(flavonoid 3′,5′-hydroxylase,F3′5′H)是花青素合成途径中催化形成蓝色飞燕草素的关键酶。本研究通过RT-PCR方法,从蓝紫花、玫红花、白花黄芩中克隆得到F3′5′H基因的全长序列,分别命名为SbF3′5′H-b、SbF3... 类黄酮3′,5′-羟化酶(flavonoid 3′,5′-hydroxylase,F3′5′H)是花青素合成途径中催化形成蓝色飞燕草素的关键酶。本研究通过RT-PCR方法,从蓝紫花、玫红花、白花黄芩中克隆得到F3′5′H基因的全长序列,分别命名为SbF3′5′H-b、SbF3′5′H-r、SbF3′5′H-w。经序列比对,SbF3′5′H-r基因较SbF3′5′H-b/w缺失7 bp,导致蛋白翻译提前终止。生物信息学分析显示,三个SbF3′5′H蛋白均属于细胞色素P450家族,定位在内质网。SbF3′5′H-B/W蛋白具有典型的CYP450保守序列,包括富含脯氨酸基序“LPPGP”、底物识别位点SRS1~6、折叠锁定基序“E××R”、血红素结合基序“PFGAGRRICAG”及预测的羟化活性位点CR1和CR2。而SbF3′5′H-R蛋白由于序列缺失影响二级、三级结构,并导致CYP450结构域不完整,C端缺少多个维持酶活性的保守基序。基于F3′5′H蛋白序列的系统进化分析结果显示,黄芩与同为唇形科的丹参、一串红等亲缘关系最近,聚在一个分支,与单子叶植物亲缘关系较远。基因表达分析结果显示,SbF3′5′H在白花中整体表达最高,其次是蓝紫花,玫红花中整体表达最低;不同花发育阶段比较,SbF3′5′H基因均呈现出先升高后降低的趋势,在中蕾期表达量最高,其次是幼蕾期,盛花期表达量最低,蓝紫和白花黄芩不同花发育阶段间差异显著或极显著。本研究结果可为进一步研究不同花色黄芩中SbF3′5′H基因的功能差异、揭示黄芩花色变异的分子机理奠定理论基础。 展开更多

关键词 黄芩 花色 类黄酮3′ 5′-羟化酶 基因克隆 生物信息学分析 表达分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

掌叶覆盆子RcF3H基因克隆及表达分析 被引量：1

14

作者 应宇鑫 陈俊宇 +3 位作者 姚玲窕 许张婷 俞振明 开国银 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1180-1188,共9页

【目的】黄烷酮3-羟化酶(F3H)是植物类黄酮合成的关键酶。研究掌叶覆盆子Rubus chingii RcF3H基因与类黄酮代谢的关系并分析其生物学功能,可为进一步探究RcF3H在掌叶覆盆子类黄酮物质积累过程中的作用机制提供参考。【方法】在掌叶覆盆... 【目的】黄烷酮3-羟化酶(F3H)是植物类黄酮合成的关键酶。研究掌叶覆盆子Rubus chingii RcF3H基因与类黄酮代谢的关系并分析其生物学功能,可为进一步探究RcF3H在掌叶覆盆子类黄酮物质积累过程中的作用机制提供参考。【方法】在掌叶覆盆子中克隆RcF3H基因,并进行生物信息学分析,包括理化性质、同源性比对、系统进化树和启动子顺式作用元件等。检测RcF3H基因在不同组织器官、果实生长时期以及在外源茉莉酸甲酯(MeJA)诱导下的表达水平。【结果】2-酮戊二酸依赖性双加氧酶(2-ODD)家族基因RcF3H位于第一条染色体,片段长度为1098 bp,由1个外显子构成,共编码了365个氨基酸。RcF3H属于亲水性稳定蛋白,亚细胞预测定位在细胞质上。RcF3H蛋白的二、三级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,与插田泡Rubus coreanus及拟南芥Arabidopsis thaliana等双子叶植物的亲缘关系最近。RcF3H基因启动子区域含有多个顺式作用元件,功能集中于响应激素和应对胁迫等方面。RcF3H基因在掌叶覆盆子果实中表达量较高,有明显的组织特异性。RcF3H基因表达变化与类黄酮物质在掌叶覆盆子果实中积累规律一致,并在100μmol·L^(−1)MeJA处理下表达量上升。【结论】RcF3H响应外源MeJA刺激,并可能作为掌叶覆盆子类黄酮生物合成的正向调节因子,影响类黄酮的积累。 展开更多

关键词 掌叶覆盆子 黄烷酮3-羟化酶 基因克隆 表达分析 类黄酮

在线阅读 下载PDF 职称材料

植物F3'H基因的序列与进化分析 被引量：5

15

作者 胡利宗 张佳慧 +2 位作者 王秋霞 李俐俐 王红星 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期41-49,共9页

类黄酮-3＇-羟化酶（F3＇H）催化二氢堪非醇生成二氢栎皮黄酮,是花青素合成途径关键酶之一,主要参与决定植物花色、种皮和茎叶着色等性状。利用生物信息学手段对植物类黄酮-3＇-羟化酶基因的序列和进化特征进行系统性分析。基因结构分... 类黄酮-3＇-羟化酶（F3＇H）催化二氢堪非醇生成二氢栎皮黄酮,是花青素合成途径关键酶之一,主要参与决定植物花色、种皮和茎叶着色等性状。利用生物信息学手段对植物类黄酮-3＇-羟化酶基因的序列和进化特征进行系统性分析。基因结构分析表明,植物F3＇H基因外显子数变异范围为2~7,单子叶植物包括2个外显子,绝大多数双子叶与陆生低等植物具有3或4个外显子。蛋白序列分析显示,植物F3＇H蛋白具有13个保守基序,其中10个保守基序与结构域p450相互重叠,其他3个保守基序具有种属特异性。进化分析表明,植物F3＇H蛋白具有4个类群,在GroupⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ亚群中分别检测到4、6、1、7个正选择位点（P〉0.05）,这些位点主要分布在F3＇H蛋白不规则卷曲区,说明植物F3＇H蛋白主要受控于纯净选择。利用滑动窗口方法发现,5对直系同源基因受到负选择作用,但4对旁系同源基因受到正选择作用,发生适应性进化。试验结果可为进一步研究植物F3＇H基因功能及其关键氨基酸位点提供参考。 展开更多

关键词 植物 花青素 类黄酮-3'-羟化酶 序列特征 进化

在线阅读 下载PDF 职称材料

高等植物F3′HcDNA及其氨基酸序列的生物信息学分析 被引量：5

16

作者 苏丽 赵昶灵 +2 位作者 杨晓娜 李会容 李云 《云南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期316-326,共11页

用生物信息学方法对GenBank中拟南芥、油菜、大豆、矮牵牛和高梁等的类黄酮3′-羟化酶基因的cD-NA序列及其编码氨基酸序列的结构、理化性质、信号肽、疏水性/亲水性、亚细胞定位、跨膜结构域、功能域和进化关系进行了初步预测和分析。... 用生物信息学方法对GenBank中拟南芥、油菜、大豆、矮牵牛和高梁等的类黄酮3′-羟化酶基因的cD-NA序列及其编码氨基酸序列的结构、理化性质、信号肽、疏水性/亲水性、亚细胞定位、跨膜结构域、功能域和进化关系进行了初步预测和分析。结果表明:不同植物类黄酮3′-羟化酶基因cDNA序列的相似性为69.5%,其起始密码子均为ATG,终止密码子均为TAA、TAG或TGA,包括5,′3′非翻译区和一个开放阅读框;不同植物类黄酮3′-羟化酶基因cDNA序列编码的氨基酸序列的理化性质基本一致,相似性为72.5%,含有6段保守氨基酸序列,是"PPGR"、"AGTDT"、"RPPN"、"AYNY"、"IKALLL"、"TPLS";在进化关系上可划分为两大类;不同植物类黄酮3′-羟化酶具有一个跨膜结构域、定位于内质网上,并有一段与细胞色素P450功能区相匹配的功能域;类黄酮3′-羟化酶属具转运肽的亲水性稳定分泌蛋白,其二级结构为α-β型,α-螺旋和无规卷曲为最主要的结构元件,延伸链和β-转角散布于整个结构。可为类黄酮3′-羟化酶基因的克隆和遗传操作提供理论参考。 展开更多

关键词 高等植物 类黄酮3′-羟化酶基因 CDNA序列 氨基酸序列 生物信息学分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

CiF3H基因克隆及功能分析 被引量：3

17

作者 杨飞芸 白洁 +1 位作者 杨天瑞 王瑞刚 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期53-60,共8页

黄烷酮-3-羟化酶(F3H)是类黄酮合成途径的中枢位点,调控代谢途径中黄酮醇和花青素合成。文章根据转录组数据库中F3H基因中间片段设计特异引物,以中间锦鸡儿cDNA为模板,克隆得到CiF3H基因全长,通过序列分析、系统进化分析加以确认。qRT-... 黄烷酮-3-羟化酶(F3H)是类黄酮合成途径的中枢位点,调控代谢途径中黄酮醇和花青素合成。文章根据转录组数据库中F3H基因中间片段设计特异引物,以中间锦鸡儿cDNA为模板,克隆得到CiF3H基因全长,通过序列分析、系统进化分析加以确认。qRT-PCR检测分析发现,中间锦鸡儿CiF3H基因受紫外、NaCl和ABA等胁迫诱导时表达模式具有相同规律。CiF3H基因在叶和根中表达量相当,茎中较少。异源表达CiF3H基因拟南芥的总黄酮含量少量增加,花青素含量降低。 展开更多

关键词 黄烷酮-3-羟化酶(f3h) 中间锦鸡儿 总黄酮含量 花青素含量 转基因拟南芥

在线阅读 下载PDF 职称材料

观赏海棠McF3′H的克隆及不同品种间表达差异分析 被引量：4

18

作者 秦晓晓 宋婷婷 +3 位作者 张杰 彭真 姚允聪 周志钦 《北京农学院学报》 2013年第2期11-14,共4页

为了探究McF3′H基因与花色苷之间的关系,以苹果属观赏海棠‘王族’叶片总RNA为模板,通过RACE扩增,获得类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)基因序列,其基因编码区共1 536bp,编码511个氨基酸,命名为McF3′H。McF3′H编... 为了探究McF3′H基因与花色苷之间的关系,以苹果属观赏海棠‘王族’叶片总RNA为模板,通过RACE扩增,获得类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)基因序列,其基因编码区共1 536bp,编码511个氨基酸,命名为McF3′H。McF3′H编码的氨基酸序列与其他物种的F3′H蛋白具有较高相似性。对3种不同叶色的观赏海棠品种‘火焰’、‘绚丽’和‘王族’叶片不同发育时期的McF3′H表达量、花青苷含量进行测定分析。结果表明McF3′H基因在3种不同叶色类型的观赏海棠品种叶片中均有表达,常色紫叶类‘王族’叶片McF3′H相对表达量明显高于新叶有色类‘绚丽’和绿色叶‘火焰’,McF3′H表达量与花色苷含量的变化规律较为一致。说明McF3′H在苹果属观赏海棠叶片花青苷代谢及色泽形成过程中具有重要作用。 展开更多

关键词 苹果属 观赏海棠 类黄酮3′-羟化酶 花青苷 基因表达

在线阅读 下载PDF 职称材料

滁菊f3'h基因启动子的克隆及分析

19

作者 赵维萍 陆李昌 +3 位作者 刘洋 徐媛媛 翟璐 蔡华 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2016年第S1期63-67,共5页

为探明滁菊类黄酮3'-羟化酶(F3'H)基因在类黄酮物质合成过程中的作用,基于本实验室已经获得滁菊f3'h编码基因的基础上,采用Genome Walking技术,克隆了1 348 bp的启动子,序列分析表明,该启动子片段除含有真核生物启动子核心... 为探明滁菊类黄酮3'-羟化酶(F3'H)基因在类黄酮物质合成过程中的作用,基于本实验室已经获得滁菊f3'h编码基因的基础上,采用Genome Walking技术,克隆了1 348 bp的启动子,序列分析表明,该启动子片段除含有真核生物启动子核心元件TATA-Box等外,还含有参与脱落酸响应(ABRE)元件以及G-Box等参与光响应单元、植物激素响应单元件植物防御和逆境胁迫应答元件、以及环境因素等多个顺式调控元件。该基因启动子的克隆及其初步分析将为深入研究f3'h基因在滁菊类黄酮合成中的分子机制提供参考、为开发滁菊分子育种提供有效基因原件,以及为今后利用生物技术手段提高滁菊黄酮含量奠定基础。 展开更多

关键词 滁菊 启动子 GENOME WALKING 类黄酮 f3’h基因

在线阅读 下载PDF 职称材料

橡胶树F3’H基因克隆及其功能分析 被引量：7

20

作者 范月婷 辛士超 +4 位作者 NAYCHI Koko 畅娇 黄天带 黄华孙 华玉伟 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期1733-1740,共8页

从橡胶树叶片转录组数据库中调取花青素合成途径中的关键酶类黄酮3’-羟化酶(F3’H)基因序列信息,通过RT-PCR扩增得到2个橡胶树F3’H基因,分别命名为HbF3’H1和HbF3’H2。通过荧光定量PCR分析发现,只有HbF3’H1基因在不同发育时期的橡... 从橡胶树叶片转录组数据库中调取花青素合成途径中的关键酶类黄酮3’-羟化酶(F3’H)基因序列信息,通过RT-PCR扩增得到2个橡胶树F3’H基因,分别命名为HbF3’H1和HbF3’H2。通过荧光定量PCR分析发现,只有HbF3’H1基因在不同发育时期的橡胶树叶片和嫩茎中的表达水平与花青素的合成积累趋势完全一致。HbF3’H1所编码的蛋白属于P450超家族,具有保守的F3’H结构域,而且HbF3’H1基因的启动子中包含多种环境效应元件,说明HbF3’H1基因的表达受环境因子调控。通过农杆菌转化烟草发现,过表达HbF3’H1基因的烟草花瓣大量累积花青素,其颜色较非转基因烟草显著加深,同时,荧光定量PCR发现HbF3’H1表达水平与转基因烟草花瓣颜色呈正相关,说明HbF3’H1基因表达促进花青素的累积。本研究为阐明橡胶树花青素代谢途径奠定基础。 展开更多

关键词 橡胶树 花青素 类黄酮3’-羟化酶 转基因烟草

在线阅读 下载PDF 职称材料