摘要
类黄酮3',5'羟化酶(flavonoid-3',5'-hydroxylase,F3'5'H)基因是自然界绝大多数蓝色花呈色的关键基因.为探究多叶羽扇豆(Lupinus polyphyllus)F3'5'H的生物学功能,本研究以多叶羽扇豆'鲁冰妮'('Lupine')的花部组织为实验材料,对其F3'5'H进行克隆、系统进化等生物信息学分析、亚细胞定位和qPCR检测.结果表明,克隆获得多叶羽扇豆LpluF3'5'H(GenBank No.OQ657278)CDS序列长1620 bp,编码539个氨基酸,生物信息学预测发现其含有细胞色素P450超家族结构域.系统进化分析表明,LpluF3'5'H编码的氨基酸序列与双子叶植物狭叶羽扇豆(L.angustifolius)的相似度最高,单子叶植物则聚为另一支.亚细胞定位表达结果表明,LpluF3'5'H蛋白在荧光下呈点状离散分布,可能定位于叶绿体.qPCR结果显示,LpluF3'5'H在花不同的发育阶段都有不同程度的表达,在'鲁冰妮蓝色'花中的表达水平显著高于'鲁冰妮白色'花.在'鲁冰妮蓝色'花不同发育阶段中,LpluF3'5'H的表达水平在第二发育阶段的花瓣中达到峰值,随后降低.在'鲁冰妮蓝色'花的不同瓣型中,LpluF3'5'H在翼瓣的表达水平最高,其次是旗瓣,在龙骨瓣中表达水平最低.本研究说明LpluF3'5'H可能在多叶羽扇豆蓝色花花色形成过程中起到重要作用,可为后续探究多叶羽扇豆蓝色花的形成机理提供参考.
基金项目
国家自然科学基金(31672191)
北京林业大学2018年大学生创新创业训练项目(20181002014)
中央高校基本科研业务费专项(2015ZCQ-YL-03)
中央高校基本科研业务费专项(YX2015-16)
北京林业大学建设世界一流学科和特色发展引导专项(2019XKJS0323)
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