Page 170 - 《广西植物》2025年第7期
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验证功能的其他物种 LCYB 和 LCYE 的氨基酸序 2.2 系统进化分析
列ꎬ利用 MEGA11 邻接法构建系统进化树ꎮ 使用 NCBI 的 BLASTp 程 序 对 DhLCYB 和
1.5 DhLCYB 和 DhLCYE 的表达量分析 DhLCYE 的氨基酸序列进行同源性比对ꎬ再结合已
基于 DhLCYB 和 DhLCYE 的 ORF 序 列ꎬ利 用 知的其他物种 LCYB 和 LCYE 氨基酸序列ꎬ 利用
Primer Premier 6.0 软件设计荧光定量引物ꎬ反应体 MEGA11 邻接法构建系统进化树分析其系统进化关
系及反应条件按照试剂(2×Q3 SYBR qPCR Master 系ꎮ 秋石斛 DhLCYB 归为 LCYB 分簇ꎬDhLCYE 则
mixꎬTOLOBIO)说明书进行ꎮ 实验设置 3 个生物 归为 LCYE 分簇ꎮ 秋石斛 DhLCYB 蛋白与同为石斛
学重复ꎬ以 β ̄actin 和 TUA 为内参基因( 侯天泽等ꎬ 属的铁皮石斛 DcLCYB、鼓槌石斛 DchLCYB 聚在一
2022)ꎬ分析 DhLCYB、DhLCYE 及 PSY 在不同花色 类ꎬ与文心兰、深圳拟兰也有很高的相似性ꎬ而与烟
-△△Ct 计 草、番茄、圆叶牵牛的相似度较低ꎮ 对于 LCYEꎬ秋
秋石斛花发育不同阶段的表达量ꎮ 采用 2
算相对 表 达 量ꎬ以 及 使 用 TBtools ̄Ⅱ 绘 制 表 达 量 石斛 DhLCYE 亦与同属的铁皮石斛 DcLCYE 和鼓槌
热图ꎮ 石斛 DchLCYE 的 同 源 性 最 高ꎬ 与 小 兰 屿 蝴 蝶 兰
1.6 类胡萝卜素靶向代谢组学分析 (PeLCYE)也有很相近的同源性ꎬ而与桃、梅、欧洲
秋石斛初开期的花被片(包括花瓣、唇瓣和萼 油菜、拟南芥则最远(图 4:A)ꎮ
片)液氮冷冻送往武汉迈维代谢生物科技股份有 2.3 DhLCYB 和 DhLCYE 的蛋白生物信息学分析
限公司进行类胡萝卜素靶向代谢组学分析ꎮ 分析 经 Expasy ProParam 分析ꎬ DhLCYB 分子 量 为
方法参考 Su 等 (2023)ꎮ 依据 MWDB 数据库( 武 56 107.85 Daꎬ分子式为 C H N O S ꎬ等电点
2526 3969 695 708 22
汉迈维代谢生物科技股份有限公司)ꎬ依据 sMRM 为 8.07ꎬ带 55 个负电荷(Asp + Glu)和 57 个正电荷
( scheduled multiple reaction monitoring)对类胡萝卜 (Arg + Lys)氨基酸残基ꎻ不稳定指数为48.99ꎬ属于
素代谢物进行定性和定量分析ꎮ 不稳定蛋白ꎮ 而 DhLCYE 分子量为59 330.76 Daꎬ分
子式为 C H N O S ꎬ等电点为 7.95ꎬ分别带
2668 4198 716 756 29
2 结果与分析 59 个负电荷 ( Asp + Glu) 及 61 个正电荷 ( Arg +
Lys)氨基酸残基ꎻ不稳定指数为 45.85ꎬ亦属于不稳
2.1 基因克隆及序列分析 定 蛋 白ꎮ 使 用 在 线 工 具 Plant ̄mPLoc ( http:/ /
以秋石斛品种‘金童’cDNA 为模板ꎬ经克隆、测 www. csbio. sjtu. edu. cn / bioinf/ plant ̄multi/ #) 分析亚
序得到 DhLCYB 和 DhLCYE 的全长序列(图 2)ꎮ 其 细胞定位显示ꎬDhLCYB 与 DhLCYE 均定位于叶绿
中ꎬDhLCYB 全长为 1 719 bpꎬORF 为 96 ~ 1 614 bpꎬ 体ꎮ 利 用 SWISS ̄MODEL ( https:/ / swissmodel. exp
编码 502 个氨基酸ꎻDhLCYE 全长为 1 722 bpꎬORF asy. org / interactive ) 在 线 工 具 预 测 DhLCYB 和
为 104~1 687 bpꎬ编码 528 个氨基酸ꎮ 氨基酸序列 DhLCYE 的三维结构(图 4:B、C)ꎮ 可见 DhLCYB 和
一致性比对结果显示ꎬDhLCYB 与同属的铁皮石斛 DhLCYE 在外形上高度相似ꎬ各由一个主体加上一
DcLCYB 及鼓槌石斛 DchLCYB 相似性最高ꎬ分别为 条不规则延伸链组成ꎮ 在两者的主体中ꎬ包含了较
96.91% 和 96. 02%ꎬ 与 同 科 的 文 心 兰 相 似 性 为 多的 α ̄螺旋、β ̄折叠及无规则延伸ꎮ
78.48%ꎮ 而在其他园艺作物中ꎬ与黄水仙 NpLCYB 2.4 DhLCYB 和 DhLCYE 的表达特征
氨基酸相似性最高ꎬ为 71.09%ꎮ DhLCYE 亦与同属 利用 RT ̄qPCR 分析了 DhLCYB 和 DhLCYE 在
的 DcLCYE 及 DchLCYE 氨基酸序列相似性最高ꎬ分 5 个不同花色品种的花发育的 3 个阶段( S1、S2 和
别为 95. 27%、 95. 45%ꎬ 与 同 科 的 小 兰 屿 蝴 蝶 兰 S3)的相对表达量ꎮ DhLCYB 和 DhLCYE 在不同秋
PeLCYE 相似性为 89.58%ꎮ 与兰科之外的园艺作 石斛开花不同阶段表达特征各异( 图 5)ꎮ 对所有
物最相似的是水仙 NtcLCYEꎬ为 72.71%ꎮ 除此以 被测样品ꎬDhLCYB 在‘ 红霞’ S3 阶段表达量最高ꎬ
外ꎬ这些同源物都包含了之前被证明是植物番茄红 在‘绿色之星’ S3 阶段最低ꎮ 在‘ 金公主’ 和‘ 红
素环化酶特征的保守基序ꎬ如 1 个二核苷酸结合结 霞’的 3 个花发育阶段中ꎬDhLCYB 的表达量逐渐
构域(di ̄nucleotide binding domain)、2 个环化酶基序 上升ꎻ在‘三亚阳光’ 中则先下降后上升ꎻ在‘ 青苹
( cyclase motif ) 和 2 个 跨 膜 螺 旋 ( TM helix ) 果’则一直下降ꎻ在‘绿色之星’中的表达量为先上
(Cunningham et al.ꎬ 1996)(图 3)ꎮ 升后下降ꎮ

