兰花叶斑突变体F3′5′H基因克隆与序列的生物信息分析

【作者】 赵一燃； 李枝林； 苏畅； 刘丹； 王玉英；

【机构】 云南农业大学园林园艺学院；

【摘要】 叶艺兰(线艺兰)是兰科(Orchidaceae)兰属(Cymbidium)中叶片镶嵌着金黄色、或银白色、或浓绿色、或朱红色、或墨黑的嘴、边、点、线、斑的中国兰的统称。目前市场上的叶艺兰多来自野生兰花天然杂交后代或长期生长发育过程中自然变异植株,存在品种选育时间长且艺象不稳定等问题。类黄酮3′,5′–羟化酶(flavonoid3′,5′-hydroxylase,F3′5′H)是花青素苷合成途径中的一个关键酶,催化二氢堪非醇(DHK)生成二氢杨梅黄酮(DHM),与花青素苷含量正相关,影响叶色或花色。开展兰花叶斑突变体F3′5′H基因克隆和序列的生物信息学分析,以期为F3′5′H基因与叶斑形成的研究提供基因资源。以叶艺兰叶斑突变体为材料,结合前期获得的差异上调表达F3′5′H基因的EST序列,通过RACE技术获得F3′5′H基因序列。结果显示:F3′5′H基因全长cDNA 2 467 bp,编码503个氨基酸组成的蛋白,含有信号肽,是分泌蛋白。其在第13、14、15位氨基酸处具有最大疏水值,为3.544;在第325位氨基酸处具有最小疏水值,为–2.933;N端和C端均疏水。同源性比对和系统进化树分析结果显示,F3′5′H蛋白与石斛兰的同源性最高,为89.74%,具有保守的蛋白质结构域,包含CYP(细胞色素P450)基序、I螺旋基序和血红素结合域,因此确定该基因属于P450超家族。更多还原