Page 66 - 《广西植物》2020年第4期
P. 66
5 0 4 广 西 植 物 40 卷
Blast 比 对ꎬ 发 现 该 基 因 的 cDNA 序 列 与 咖 啡 的 CYP71 家 族 蛋 白 ( GenBank 登 录 号 分 别 为
(Coffea eugenioidesꎬ XM _ 027319282)、 小 果 咖 啡 O48958、Q6XQ14 和 Q9LVD2.1) 进行同源序列比
(Coffea arabicaꎬXM_027213456) 中编码植物细胞 对ꎬ发现 MoCYP71 蛋白具植物细胞色素 P450 的
色素 P450 基因的 mRNA 序列均有 88%的一致性ꎮ 所 有 保 守 结 构 域 ( 图 2 )ꎬ 脯 氨 酸 富 集 区
( PPSPPRLP )、 K 螺 旋 ( KETFR )、 I 螺 旋
(GGIDTS)、PERF 域(PERF) 和 CYP 超酶家族的
典型识别结构域血红素结合域( FGAGRRICPG)ꎮ
选择已鉴定过功能的可可(Theobroma cacao)、中华
猕猴桃(Actinidia chinensis var. chinensis)、高粱等的
4 ̄羟苯乙醛肟单加氧酶 ( GenBank 登录号分别为
EOX92908、 PSR86236 和 AAC39318 )ꎻ 大 豆
(Glycine max)、梅(Prunus mume)和鳄梨( Persea a ̄
mericana)等属于苯醛肟加氧酶的蛋白( GenBank
登录号分别为 AF022157、AB920492 和 P24465)ꎻ
菊 苣 ( Cichorium intybus )、 黄 花 蒿 ( Artemisia
annua)、埃 及 莨 菪 ( Hyoscyamus muticus) 和 烟 草
( Nicotiana tabacum ) 等 的 萜 类 合 成 酶 蛋 白
( GenBank 登 录 号 分 别 为 E1B2Z9、 BAM68808、
ABS00393 和 AAD47832)ꎻ 长 春 花 ( Catharanthus
roseus)、拟南芥( Arabidopsis thaliana)、向日葵( He ̄
图 1 MoCYP71 基因的克隆片段
lianthus annuus)和大阿米芹( Ammi majus) 等的吲
Fig. 1 Cloning fragment of MoCYP71 gene
哚类物质的生物合成酶蛋白( GenBank 登录号分
别为 ADZ48681、 O49342、 AEI59779 和 Q6QNI4 )
2.2 MoCYP71 基因及其蛋白的生物信息学分析
与蒜头果的 MoCYP71 蛋白一起构建分子系统进
MoCYP71 基因可编码 523 个氨基酸ꎬ将其氨 化树ꎬ图 3 结果显示:蒜头果与可可、中华猕猴桃
基酸序列在 NCBI 上进行 Blast 比对ꎬ发现该蛋白 和高粱等的 4 ̄羟苯乙醛肟单加氧酶( CYP71E1) 蛋
与高粱( Sorghum bicolor) 中编码 4 ̄羟苯乙酮肟单 白聚为一支ꎬ该组中蛋白负责催化 4 ̄羟苯乙醛肟
加氧酶 ( Bak et al.ꎬ 1998) ( 4 ̄hydroxyphenylacetal ̄
转化为 4 ̄羟基苯乙醇腈ꎮ
dehyde oxime monooxygenaseꎬEC:1.14.14.37) 的细 2.3 MoCYP71 基因在不同果实发育时期和叶片中
胞 色 素 P450 蛋 白 ( GenBank 登 录 号 为 的表达分析
AAC39318.1)的一致性为 58%ꎬ4 ̄羟苯乙酮肟单加 以不同发育时期的蒜头果果实、叶片的 cDNA
氧酶属于 CYP71 家族ꎮ MoCYP71 的生物信息学 为模板ꎬ以特异的检测引物 TMoCYP71F 和 TMoC ̄
分 析 结 果 显 示ꎬ 该 蛋 白 的 相 对 分 子 质 量 为 YP71R 检测 MoCYP71 基因的具体表达量ꎬ图 4 结
58 976.54ꎬ理 论 等 电 点 pI 为 8. 10ꎬ 分 子 式 为 果显示:MoCYP71 基因在不同发育时期的蒜头果
C H N O S ꎬ不稳定系数( Ⅱ) 为 40.84ꎬ是 果实及叶片中均有表达ꎬ以叶片(L) 的表达量为参
2675 4184 704 744 27
一种不稳定蛋白ꎻ该蛋白不存在信号肽ꎬ存在于分 照ꎬMoCYP71 基因在不同发育时期果实中表达量
泌途径ꎬ含有两个跨膜结构ꎬ分别位于 20 ~ 37 和 均高于参照ꎻ在花谢后ꎬMoCYP71 基因表达量逐渐
311 ~ 333 位的氨基酸为跨膜疏水螺旋ꎬ锚定于细 降低ꎬ 花谢后 1 个月( F1) > 2 个月( F2) > 3 个月
胞器上ꎮ 将蒜头果的 MoCYP71 蛋白与高粱、木薯 (F3)ꎬ但 在 花 谢 后 4 个 月 ( F4) 的 表 达 量 急 剧
(Manihot esculenta)和拟南芥( Arabidopsis thaliana) 增加ꎮ