‘全红’杨PdHY5转录因子基因的克隆及功能分析

HY5(ELONGATED HYPOCOTYL 5)转录因子在花青素的生物合成方面具有重要的作用。该研究以‘全红’杨叶片为材料，克隆了PdHY5基因，对其进行生物信息学分析；并通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草，对其进行功能分析。结果显示：(1)PdHY5基因开放阅读框(ORF)长度为510 bp，共编码169个氨基酸。多序列比对和系统进化分析表明，‘全红’杨PdHY5蛋白具有bZIP家族蛋白的保守结构域，与毛果杨PtHY5蛋白亲缘关系最近。(2)成功构建过表达载体pNP1302 35S PdHY5，经潮霉素筛选获得了4个转基因烟草株系(S1~S4)。(3)qRT PCR结果表明，PdHY5基因在4个过表达株系中的表达量显著高于野生型(WT)，且S4株系的表达量最高， S1最低；同时过表达株系的花青素生物合成途径关键基因CHS、F3H及FLS的表达水平较WT均显著上调。(4)叶片花色素苷的相对含量在转基因烟草株系S2、S3、S4中较WT显著上调，分别增加了128.23%、97.36%和134.20%。研究表明，过表达PdHY5基因调控了烟草本身花青素生物合成途径中结构基因的表达，从而促进了花青素的积累。