3种龙血树PAL基因克隆及分子鉴定

该研究以3种龙血树(剑叶龙血树、海南龙血树和岩棕)的DNA和总RNA为模板,采用同源克隆法克隆龙血竭3种基源植物的苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase)基因PAL,利用DNAMAN、MEGA7等软件进行生物信息学分析,以探讨龙血竭3种基源植物的分子鉴定方法,为生产实际中对不同来源的龙血竭原料的鉴定提供理论依据。结果表明:(1)在龙血竭3种基源植物中分别获得长度为718 bp的PAL片段,序列分析发现,3种龙血树PAL片段高度一致(99.69%),仅存在5处碱基突变;系统进化分析表明,龙血树PAL片段与百合科植物PAL基因聚为一类。(2)RT-PCR分析发现,PAL基因在3种龙血树的根、茎、叶中均有表达,同种龙血树不同组织的表达量差异较小,且PAL基因在岩棕中的表达量较高,在剑叶龙血树和海南龙血树中表达量较低。(3)利用保守引物进行分子鉴定发现,同种龙血树PAL序列一致,3种龙血树PAL片段存在5处碱基突变,且这些碱基突变为稳定遗传,表明3种龙血树PAL基因高度保守。(4)根据突变位点建立了龙血竭3种基源植物的分子鉴定方法,进一步分子鉴定结果表明,剑叶龙血树的碱基位置为GCGGG,海南龙血树的碱基位置为CTGGC,岩棕的碱基位置为GTTTG。该研究结果为龙血竭原材料溯源和质量控制奠定了理论与技术基础。     

小麦R2R3-MYB转录因子TaMYB3-4D的克隆及功能分析

MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物各种生理生化过程。该研究通过对小麦基因组测序数据库进行同源搜索,利用电子克隆技术从紫色籽粒小麦品种‘高原115’中分离得到了一个新的MYB基因TaMYB3-4 D。结果表明,TaMYB3-4D仅含有一个内含子,其编码蛋白含有2个连续的MYB结构域,为典型的R2R3-MYB蛋白。TaMYB3-4D系统发生关系上与调控花青素合成的MYB基因亲缘关系较近。TaMYB3-4 D与bHLH基因ZmR瞬时表达能够诱导白色胚芽鞘中花青素的合成。此外,TaMYB3-4 D基因仅在‘高原115’含花青素的种皮和胚芽鞘中表达,在根、茎、叶中均未表达。研究表明,TaMYB3-4 D基因是一个具有调控花青素合成代谢功能的R2R3-MYB基因,很有可能参与小麦花青素的生物合成。