比利时杜鹃花类黄酮3＇-羟化酶(F3＇H)基因克隆及功能分析

作     者：吴泽航 杨中义 鄢毅铖 贾永红 吴月燕 谢晓鸿 WU Ze-hang;YANG Zhong-yi;YAN Yi-cheng;JIA Yong-hong;WU Yue-yan;XIE Xiao-hong

作者机构：浙江万里学院生物与环境学院宁波315100 浙江万里学院设计艺术与建筑学院宁波315100 

基　　金：宁波市科技创新2025现代种业重大专项(2021Z005) 浙江省重点研发计划(2021C02053) 省一流学科学生创新项目(CX2022023) 

出 版 物：《生物技术通报》 (Biotechnology Bulletin)

年 卷 期：2024年第40卷第6期

页      码：251-259页

摘      要：【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。

主 题 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 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 07[理学] 09[农学] 071007[071007] 0901[农学-植物生产类] 090102[090102] 

核心收录：

D　O　I：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0034

馆 藏 号：203128269...