桑树花青素合成相关基因MaLAR和MaUGAT的克隆与表达分析

【作者】 郑继川； 李永远； 姚永权； 刘三梅； 刘刚； 代洁； 刘江； 危玲； 朱洪庆； 佟万红； 黄盖群； 曾益春；

【机构】 四川省农业科学院蚕业研究所(四川省农业科学院特种经济动植物研究所)； 南充市农业科学院；

【摘要】 无色花青素还原酶（leucoanthocyanidin reductase, LAR）是催化无色花青素转化为儿茶素的一个关键酶,是植物类黄酮生物合成路径（flavonoid biosynthesis）中的一个下游酶,可抑制无色花青素在花青素合成酶（anthocyanidin synthase,ANS）的催化下转化为花青素;花青素-3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖醛酸转移酶（cyanidin-3-O-glucoside 2-O-glucuronosyltransferase, UGAT）是植物花青素生物合成路径（anthocyanin biosynthesis）中一个关键酶,其催化花青素-3-O-葡萄糖苷转化为花青素3-O-（2-O-β-D-葡萄糖醛酸基）-β-D-葡萄糖苷,使得无色花青素最终转化为稳定的花色苷物质而累积在果实中。通过与川桑（Morus notabilis）基因组数据库进行比对并鉴定到了MaLAR和MaUGAT基因,并以粤椹大10与和田白桑的桑椹cDNA为模板克隆了MaLAR和MaUGAT基因。聚类分析结果表明粤椹大10 MaLAR与甜樱桃（Prunus avium）亲缘关系较近,和田白桑MaLAR与川桑亲缘关系较近;粤椹大10 MaUGAT与和田白桑MaUGAT均与川桑亲缘关系较近,均属于蔷薇目。实时荧光定量PCR检测表明MaLAR在和田白桑桑椹S₁—S₃阶段的表达水平均高于粤椹大10;而MaUGAT则在粤椹大10桑椹S₂—S₃阶段中表达水平显著高于和田白桑。研究表明MaLAR在桑树花青素合成途径中可能起负调控作用,而MaUGAT在桑树花青素合成途径中可能起正调控作用。更多还原