三角梅甜菜色素代谢酶4,5-DOPA-dioxygenase基因的分离和表达

摘要

甜菜色素在自然界中与花青素排斥分布,主要在石竹目(Caryophyllales)的9个科的植物中合成.虽然甜菜色素的生物合成已经有很多猜测,酶催化的生物合成关键步骤仍然缺少足够的实验数据支持.本研究首先从三角梅属的3个种(B.spectabilis’Splendens’,B.buttiana’ Mahara’,B.pruviana’Thimma’)的苞片中分离了甜菜色素合成途径末端的关键酶4,5-DO PA-dioxyge nase完整的cDNA,大小分别为902、899、899 bp,分别编码298、297、297个氨基酸,并对这3个同源基因与已经报道的来自B.glabra的该基因进行比较.推测的分子量分别为33 758、33 076、33 233 u,等电点(pI)分别是5.62、5.54和5.94.对分属于4个种(B.spectabilis’ Splendens’,B.buttiana’Mahara’,B.glabra’ Alba’,B.pruviana’ Thimma’)花的4,5-DOPA-dioxygenase的Real-time分析结果表明,该基因在4个种的花中,种间变化较大,总体趋势是开花早期该基因的表达较弱,盛花期表达迅速增强,后期又呈现下降.其中,在红色的B.buttiana’ Mahara’中,该基因的表达最强,在白色的B.glabra ‘ Alba’中表达最弱.这些结果表明,该基因的表达与花的颜色鲜艳程度直接相关.