云南松PyCADs基因的克隆与表达分析
2024-05-23分类号:S791.257
【部门】西南林业大学/西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室
【摘要】【目的】研究云南松肉桂醇脱氢酶的表达特性及其在木质素生物合成过程中的作用。【方法】以1年生云南松苗木为材料,通过测定嫩茎、嫩芽和针叶中18种木质素通路小分子的相对含量,并结合转录组数据联合分析,对云南松CAD基因进行筛选、克隆和生物信息学分析,同时利用RT-qPCR技术分析其在不同组织中的表达模式。【结果】在检测的18种木质素通路小分子中,嫩芽以5-O-咖啡酰莽草酸、5-O-对香豆酰莽草酸和咖啡酸等3种的相对含量较高,嫩茎以3-O-对香豆酰奎宁酸、4-香豆酸、阿魏酸、松柏醛、L-苯丙氨酸、松柏醇、对-香豆醇、L-酪氨酸和芥子醛等9种的相对含量较高,而在针叶中则以松柏苷、香豆醛、咖啡醛和紫丁香苷等4种的相含量较高。云南松转录组中筛选出4个CAD家族成员,通过系统进化分析发现云南松PyCAD-3与AtCAD1同源,PyCAD-1、PyCAD-2和PyCAD-4与松属类CAD、拟南芥AtCAD4、AtCAD5亲缘关系最近。相关性分析表明PyCAD-1和PyCAD-2与上下游木质素通路小分子相关性较强。PyCAD-1和PyCAD-2开放阅读框全长分别为570 bp和1083 bp,编码蛋白分子量分别为20.38 kDa和39.30 kDa。实时荧光定量PCR结果分析显示,PyCAD-1基因的相对表达量在嫩芽、嫩茎中最高;PyCAD-2基因的相对表达量在嫩茎中最高。【结论】PyCAD-2可能直接参与云南松木质素的生物合成,而PyCAD-1则可能存在一定的功能冗余。研究结果为云南松CAD基因家族及木质素代谢途径相关基因研究提供参考。
【关键词】云南松 肉桂醇脱氢酶 基因克隆 表达分析
【基金】国家自然科学基金项目(32260386);; 云南省兴滇英才支持计划青年人才专项(XDYC-QNRC-2022-0203)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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