芥菜型油菜PAP1基因的克隆与表达分析

摘要

花青素是导致芥菜型油菜叶片颜色差异的重要物质,PAP1基因是花青素合成途径中的一个关键转录调控基因。本研究利用同源克隆技术,以不同叶色芥菜型油菜为材料,根据同源性较高的白菜PAP1基因序列设计引物,克隆芥菜型油菜PAP1基因序列。芥菜型油菜PAP1基因的基因长度在1348~1669 bp,编码序列长744~753 bp,包括3个外显子和2个内含子区域。PAP1蛋白包括两个MYB结合域,分别位于第9~59和62~110氨基酸。进化分析表明芥菜型油菜PAP1基因与白菜和芜菁具有较高的同源性,与拟南芥亲缘关系较远。对比不同叶色芥菜型油菜基因序列发现,紫叶芥和红叶芥PAP1基因的编码区序列无差异,但编码的蛋白质与绿叶芥有22个氨基酸差异,定量PCR分析表明PAP1基因及其调控的下游基因如DFR、TT19等在绿叶芥油菜中表达水平较低,上述差异可能导致了芥菜型油菜叶色的差异。本研究为探究不同叶色芥菜型油菜的可能形成机制及遗传改良提供参考。