核桃(Juglans regia L.)维生素E代谢相关基因jrVTE3的克隆与分析

摘要

核桃(Juglans regia L.)坚果是重要的天然维生素E源。在维生素E合成代谢中,2-甲基-6-叶绿基-1,4-苯醌甲基转移酶(MPBQMTase)催化2-甲基-6-植基-1,4-苯醌(MPBQ)向2,3-二甲基-5-植基-1,4-苯醌(DMPBQ)的合成,是γ-生育酚和α-生育酚生物合成过程中的关键酶。本研究以‘香玲’核桃开花后90 d的胚组织为材料,利用RACE技术克隆了核桃MPBQMT的cDNA。序列分析表明,得到的cDNA全长1280 bp,有1020 bp的开放阅读框(ORF),编码340个氨基酸,将其命名为jrVTE3。序列同源性比较显示,jrVTE3基因与毛果杨MPBQ/MSBQ甲基转移酶基因以及蓖麻、葡萄、大豆的内膜包装蛋白基因有同源性较高;其ORF编码的多肽序列与橡胶、莴苣、毛果杨的MPBQ/MSBQ转移酶及葡萄、蓖麻的内膜包装蛋白有较高的同源性。jrVTE3编码的多肽序列中,有15个氨基酸可能为蛋白激酶磷酸化位点,多肽序列二级结构中有α–螺旋、无规则卷曲。在多肽序列中,有一个低成分复杂性区域和一个跨膜区段,还有一个第一类S-腺苷甲硫氮酸甲基转移酶(AdoMet-MTases,Class I)的保守域,这些序列结构体现了甲基转移酶结构的特点。这些结果对进一步研究核桃坚果仁中维生素E的合成的调控机制及核桃品质的遗传改良具有参考意义。