芹菜品种‘六合黄心芹’ AgCCoAOMT基因的克隆及表达特性分析

根据伞形科( Apiaceae)植物芹菜( Apium graveolens Linn.)的转录组数据库,从芹菜品种‘六合黄心芹’(‘Liuhe Huangxinqin’)叶片总RNA中克隆获得咖啡碱-辅酶A-O-甲基转移酶基因,命名为AgCCoAOMT基因。序列分析结果表明：AgCCoAOMT基因包含1个长度726 bp的开放阅读框( ORF),编码241个氨基酸；该基因编码的蛋白质为AgCCoAOMT,其理论相对分子质量为27010,理论等电点pI 5.35；在AgCCoAOMT蛋白中,酸性氨基酸所占比例高于碱性氨基酸,脂肪族氨基酸所占比例约为芳香族氨基酸的3倍；该蛋白属于疏水性蛋白,并含有1个保守的AdoMet MTases结构域,说明AgCCoAOMT蛋白属于AdoMet MTases超级家族；AgCCoAOMT蛋白的三级结构包含多个a-螺旋和β-折叠,与紫花苜蓿( Medicago sativa Linn.) CCoAOMT蛋白三级结构的一致性为84.58%。多重比对和系统树分析结果表明：AgCCoAOMT蛋白有较高的保守性；该蛋白与同科植物大阿米芹( Ammi majus Linn.)和欧芹﹝Petroselinum crispum ( Mill.) Nyman ex A. W. Hill〕CCoAOMT蛋白的进化关系最近,与睡莲科( Nymphaeaceae)植物莲( Nelumbo nucifera Gaertn.) CCoAOMT蛋白的进化关系较近。 qRT-PCR检测结果表明：AgCCoAOMT基因能够在‘六合黄心芹’的根、茎、叶柄和叶片中表达,且在叶片中的相对表达量极显著(P<0.01)高于其他组织,说明该基因的表达具有明显的组织特异性；不同生长发育阶段该基因在叶片中的相对表达量有明显差异,其在商品期(播种后第65天)的相对表达量极显著高于幼苗期(播种后第25天)和生长旺盛期(播种后第45天)。研究结果显示：AgCCoAOMT基因与‘六合黄心芹’叶的老化和木质素含量升高有关,且在进化过程中具有较高的保守性。