茉莉花磷酸甲羟戊酸激酶基因克隆及表达分析

摘要

【目的】克隆茉莉花磷酸甲羟戊酸激酶(PMK)基因(JsPMK),对其进行生物信息学分析并检测其表达时间节律性,为深入研究茉莉花萜类化合物生物合成途径及其调控机制提供理论参考。【方法】以茉莉花花瓣为材料,采用RT-PCR扩增JsPMK基因全长,利用生物信息学软件对其编码蛋白进行预测分析,并采用qRT-PCR检测JsPMK基因在茉莉花开放过程中的表达情况。【结果】克隆获得的JsPMK基因(GenBank登录号为MH311042)全长1951bp,包含1518bp完整的开放阅读框(ORF),共编码505个氨基酸,其编码蛋白定位于细胞质,为稳定的非分泌蛋白。JsPMK蛋白含有GHMP激酶N端保守区和C端保守区,且在N端保守区含一个ATP结合位点Gly-X-Gly-XX-Ala。JsPMK蛋白与野生油橄榄、芝麻、丹参和番茄的PMK蛋白氨基酸序列相似性均较高(在80%以上),其中与野生油橄榄亲缘性最近,表明不同植物PMK蛋白高度保守。JsPMK基因在未开放(18∶00)时表达量最低,随着茉莉花逐渐开放,JsPMK基因表达量极显著上升(P<0.01,下同),在20∶00达最大值,随后表达量极显著下降。【结论】JsPMK基因表达可能受生物钟调控,在茉莉花萜类化合物合成和香气释放中发挥重要的调控作用。