角鲨烯合成酶(SQS)是植物甾醇和萜类化合物合成的关键酶之一.为了揭示穿龙薯蓣SQS基因的功能,该研究以穿龙薯蓣cDNA为模板,采用PCR方法克隆DnSQS基因,并对得到的序列进行生物信息学分析.采用HPLC方法检测不同组织的薯蓣皂苷元含量,采用实时荧光定量PCR技术分析DnSQS基因在不同组织、激素诱导及非生物胁迫下的表达特征.结果表明:(1)成功克隆得到穿龙薯蓣2个基因DnSQS1与DnSQS2,二者分别编码409和433个氨基酸,但编码的蛋白二级结构均以a螺旋和无规则卷曲为主,都存在由α螺旋折叠形成的保守催化中心以及2个富含天冬氨酸的功能结构,都具有2个跨膜螺旋结构,并且都定位于内质网.(2)DnSQS1和DnSQS2与盾叶薯蓣DzSQS的亲缘关系较近,2个DnSQS蛋白在进化上相对保守.(3)不同组织的薯蓣皂苷元含量存在差异,其含量大小依次为叶＞根状茎＞地上茎＞根;DnSQS1与DnSQS2基因在不同组织中的表达也具有显著差异,其中DnSQS1在地上茎中表达水平最高,DnSQS2在叶中表达水平最高.(4)以激素MeJA、ABA、SA、Eth及非生物胁迫H2O2、NaCl、PEG-6000处理叶片,2个DnSQS基因均可诱导表达;而GA3处理下抑制了 2个DnSQS基因的表达.研究表明,穿龙薯蓣的2个DmSQS基因可能参与薯蓣皂苷元的合成,并在逆境胁迫机制中发挥重要作用.
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