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金丝楸CbuCYP71D15基因克隆及表达分析

2024-05-13分类号:S687

【作者】徐艳红   于晓池   易飞   王军辉   梁宏伟   麻文俊
【部门】三峡大学生物与制药学院  中国林业科学研究院  东北林业大学  
【摘要】【目的】通过对金丝楸CbuCYP71D15基因的分子特征和表达模式进行研究分析,为揭示CbuCYP71D15基因在金丝楸心材颜色形成过程中的作用提供参考依据。【方法】基于金丝楸木材样本的转录组数据,采用常规PCR扩增技术克隆获得CbuCYP71D15基因的编码区序列(CDS)全长,利用ProtParam,Protscale,PSORT Prediction等在线工具对CbuCYP71D15基因进行基础生物信息学分析。根据转录组数据,探究CbuCYP71D15基因在边材中的表达水平。同时,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)的方法分析该基因在金丝楸不同组织部位中的表达模式。【结果】成功克隆得到长为1 497 bp的CbuCYP71D15基因序列,生物信息学分析显示该基因编码498个氨基酸,相对分子量为56.5 kD,理论等电点为9.16,是稳定的亲水蛋白,其二级结构主要由α螺旋(46.18%)和无规则卷曲(34.34%)组成,存在跨膜区段。通过序列比对及系统进化分析发现,CbuCYP71D15基因所编码的氨基酸序列与芝麻的同源序列相似度最高,同源蛋白遗传关系最近,且CYP71Ds在进化过程中是保守的,CbuCYP71D15蛋白具有细胞色素P450超家族特征的保守结构域及血红素结合位点,属于CYP71家族。转录组数据分析显示CbuCYP71D15基因在边材中的表达水平与1,4-萘醌类化合的在边材中的表达趋势一致。qRT-PCR分析表明,CbuCYP71D15基因在金丝楸各组织部位均有表达,在边材中表达水平最高,根中表达水平最低。【结论】CbuCYP71D15基因可能与金丝楸心材呈色物质的合成代谢过程中起到羟化作用,可为进一步解析CbuCYP71D15基因在金丝楸中的生物学功能提供依据。
【关键词】金丝楸  CYP71D15  基因克隆  表达分析
【基金】“十四五”国家重点研发计划项目(2021YFD2200301);; 中国林业科学研究院基本科研业务费项目(CAFYBB2023QB001)
【所属期刊栏目】中南林业科技大学学报
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