摘要
萜烯类化合物是牡丹(Paeonia suffruticosa)的主要花香成分,1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原酶(1-deoxyxylulose-5-phosphate reductoisomerase,DXR)和2-甲基赤藓糖-2,4-环二磷酸合成酶(2-C-methylerythritol-2,4-cyclodiphosphate synthase,MCS)作为2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate,MEP)途径中的关键酶,在植物萜烯合成中起着重要作用.为探究PsDXR和PsMCS基因在牡丹萜烯合成途径中的作用,本研究以牡丹'皇冠'cDNA为模板,克隆了PsDXR(GenBank No.ON092613)和PsMCS基因(GenBank No.ON092614),对其进行了生物信息学分析和亚细胞定位,并通过qRT-PCR分析了其在牡丹'皇冠'不同花发育时期和组织中的表达.结果显示,PsDXR和PsMCS基因cDNA编码全长分别为1401和702 bp,分别编码466和233个氨基酸.2个基因编码的蛋白均为稳定亲水性蛋白,PsDXR蛋白具有DXP_reductoisom和DXP_redisom_C保守结构域,PsMCS蛋白具有MECDP特有结构域.亚细胞定位结果显示2个蛋白均定位于叶绿体.PsDXR和PsMCS基因在花的不同发育时期的表达模式均为先升高后降低;在不同组织中,2个基因均具有显著的表达差异性(P<0.05).研究结果表明PsDXR和PsMCS基因在牡丹MEP代谢途径中可能起着重要的作用.本研究为牡丹在萜烯类物质的生物合成中提供分子研究依据.
基金项目
国家重点研发计划(2018YFD1000406)
国家自然科学基金(31800602)
中央高校基本科研业务费专项(BFUKF202211)
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