摘要
苯丙氨酸解氨酶(phenylalaninammo-nialyase,PAL)是植物香气化合物中苯甲酸甲酯合成途径的关键酶.为探究云锦杜鹃Rhododendron fortunei RhPAL基因的功能,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆RhPAL基因全长cDNA序列,并应用高效液相色谱-质谱(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)联用技术分析云锦杜鹃不同发育阶段的不同组织中RhPAL基因表达水平和代谢物含量变化关系.结果 表明,从云锦杜鹃花cDNA中克隆得到RhPAL基因,含有完整的cDNA开放阅读框(open reading frame,ORF)序列长2145 bp,编码715个氨基酸,与其他物种的PAL蛋白质氨基酸序列具有较高的同源性;qRT-PCR分析表明,在不同花期的花瓣中,RhPAL表达量呈上升趋势,在衰败期表达量最高,雌蕊的表达量远远高于雄蕊,同时,新叶高于老叶,叶片的表达量高于花瓣和花蕊.通过酶联检疫法检测分析云锦杜鹃不同花期的花瓣中PAL酶活性,在花苞期酶活性最高,衰败期最低,总体呈下降趋势.通过LC-MS技术,检测分析云锦杜鹃中苯丙氨酸(phenylalanine,L-Phe)和肉桂酸(cinnamic acid,Ca)的含量,发现在云锦杜鹃不同组织中苯丙氨酸和肉桂酸的含量变化趋势与RhPAL基因表达水平相一致,且均与RhPAL基因表达量呈高度相关.推测RhPAL在云锦杜鹃花香物质合成中发挥关键作用,本研究结果可为研究杜鹃花香气物质分子调控机制提供理论依据.
基金项目
浙江省重点研发计划(2021C02053)
浙江省"生物工程"一流学科学生创新计划(CX2020017)
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