彩斑突变体菊花CmF3′Ha基因及启动子的克隆与分析

该研究以菊花彩瓣突变体CQ17 mu为材料，利用RT PCR克隆获得了类黄酮 3′ 羟化酶基因(F3′H)，该基因开放阅读框全长1 527 bp，编码508个氨基酸，与已知的菊花CmF3′H相似性达到99%，故将其命名为CmF3′Ha。氨基酸序列分析表明，CmF3′Ha编码的蛋白具有保守的F3′H结构域，属于P450超家族。多重序列比对和系统发育分析表明，CmF3′Ha与其他菊花品种的F3′H亲缘关系最近。实时定量PCR分析显示，CQ17 mu花瓣中CmF3′Ha基因的表达水平显著高于CQ17的粉色花瓣，表明CmF3′Ha参与了CQ17 mu花瓣紫色条斑部位的花色素代谢。进一步利用染色体步移法克隆得到了CQ17 mu的F3′H基因上游1 086 bp的启动子区序列，经分析显示，该序列中除包含TATA box等核心启动子元件外，还包括多个MYB、MYC结合位点及多个光响应元件和激素应答元件。研究结果证明了菊花CmF3′Ha基因与植物花青素积累呈正相关，参与彩色条斑部分的花青素合成过程，为菊花的分子育种提供了理论依据。