红花花青素还原酶基因ANR的克隆及表达分析 被引量：12

1

作者 鲁丹丹 谭政委 +5 位作者 李磊 余永亮 许兰杰 杨红旗 董薇 梁慧珍 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期517-526,共10页

花青素还原酶(ANR)是类黄酮代谢途径下游合成原花青素的关键酶,对花青素含量有一定的负调控作用。为探索ANR基因在红花(Carthamus tinctorius L.)中的序列特征及其与红花花色的关系,采用反转录PCR方法从红花中克隆ANR基因,对其进行生物... 花青素还原酶(ANR)是类黄酮代谢途径下游合成原花青素的关键酶,对花青素含量有一定的负调控作用。为探索ANR基因在红花(Carthamus tinctorius L.)中的序列特征及其与红花花色的关系,采用反转录PCR方法从红花中克隆ANR基因,对其进行生物信息学和系统进化分析,并检测了其在不同花色红花品种的不同组织部位及不同花期的表达量。结果表明,CtANR最长开放阅读框(ORF)为1020 bp,编码339个氨基酸,分子量为37958.28,理论等电点为5.87,为不稳定的亲水性蛋白,属于NADB-Rossmann超家族,二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲组成。CtANR和刺菜蓟ANR的同源性最高,为83.98%,与刺菜蓟ANR的亲缘关系最近,与梅花、欧洲甜樱桃ANR的亲缘关系较远,模体基序相差较大。定量分析表明,红色和白色红花品种中,CtANR基因都是在果球形成初期表达量最低,其次是根和茎中表达量较低,而在花中的表达量相对较高。在花发育的不同时期,红色红花品种中CtANR基因的表达呈现降低-升高-降低的趋势,而白色红花品种中CtANR基因的表达呈现降低-升高的趋势。在不同花色的红花品种中,CtANR基因的表达量在花发育的S1、S3和S5时期差异极显著(P<0.01),S4、苞片、根、叶中差异显著(P<0.05),其他时期与其他组织中差异不显著。本研究为解析红花类黄酮生物合成的分子机制及红花花色相关基因的研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 红花 花青素还原酶 ANR 基因克隆 表达分析

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3种果肉颜色桃原花青素积累 被引量：6

2

作者 严娟 宋志忠 +3 位作者 蔡志翔 沈志军 马瑞娟 俞明亮 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期651-656,共6页

以瑞光19号(白肉)、浙金3号(黄肉)、红肉大红袍(DBF-基因型,红肉)桃果实为试验材料,研究了3种果肉颜色的桃原花青素积累动态及其机制。结果表明,在果实发育过程中,3种不同肉色的桃原花青素含量和积累趋势差异明显。白肉桃和黄肉桃中原... 以瑞光19号(白肉)、浙金3号(黄肉)、红肉大红袍(DBF-基因型,红肉)桃果实为试验材料,研究了3种果肉颜色的桃原花青素积累动态及其机制。结果表明,在果实发育过程中,3种不同肉色的桃原花青素含量和积累趋势差异明显。白肉桃和黄肉桃中原花青素积累都伴随着果实成熟而降低;DBF-基因型红肉桃则恰好相反,含量随果实发育急剧升高,成熟时达到最高。无色花青素还原酶(LAR)、花青素还原酶(ANR)的酶活力及其编码基因在转录水平的表达量,分别在3种肉色桃中与原花青素积累趋势一致;在白肉桃和黄肉桃中,LAR与原花青素的积累更为密切;而在红肉桃中,ANR与原花青素的积累更为密切。 展开更多

关键词 桃 肉色 原花青素 LAR酶 ANR酶

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血人参原花青素合成关键酶基因IsANR、IsLAR的鉴定及分析

3

作者 李军 王崇敏 +3 位作者 周涛 晋海军 张永萍 刘晓清 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2024年第24期8048-8056,共9页

花青素还原酶(ANR)及无色花青素还原酶(LAR)是原花青素单体生物合成过程中两个关键限速酶,对原花青素的生物合成及积累具有重要作用。本研究以黔产血人参为材料,根据其转录组测序结果,采用生物信息学方法从数据库中鉴定IsANR和IsLAR基因... 花青素还原酶(ANR)及无色花青素还原酶(LAR)是原花青素单体生物合成过程中两个关键限速酶,对原花青素的生物合成及积累具有重要作用。本研究以黔产血人参为材料,根据其转录组测序结果,采用生物信息学方法从数据库中鉴定IsANR和IsLAR基因,并分析其蛋白结构及表达模式,揭示其与血人参原花青素积累的关系。本研究从血人参中鉴定出了2个IsANRs、2个IsLARs基因,其中IsLAR1蛋白的氮端具有叶绿体转运体。IsANR2基因的编码区中存在终止子,导致蛋白翻译提前终止。二级结构分析揭示IsANR1比IsANR2有较高比例的α-螺旋,较低的无规卷曲,IsLAR1比IsLAR2有较高的β-转角。IsANR2主要在叶中表达,IsANR1、IsLAR1在血人参根部具有较高的表达量,且IsLAR1和IsLAR2在根中的表达量随年限的增加而上升。因此,血人参根部原花青素的积累可能与LAR基因(尤其是IsLAR1)的上调表达有密切的关系。本研究结果不仅有助于揭示根部原花青素生物的合成机制,同时也为血人参药材的质量控制提供了理论参考。 展开更多

关键词 血人参 原花青素 花青素还原酶 无色花青素还原酶

原文传递

中国沙棘HrANR基因及黄酮类累积与抗旱的关系

4

作者 刘瑞 赵浪 +1 位作者 冶贵生 马玉花 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期235-244,共10页

花青素还原酶(anthocyanidin reductase,ANR)是合成黄酮类物质的关键酶之一,为明确其编码基因结构及干旱胁迫下的表达模式和黄酮类物质含量及二者之间的相关性,该文从中国沙棘转录组数据中筛选获得1个ANR基因,命名为HrANR基因。采用生... 花青素还原酶(anthocyanidin reductase,ANR)是合成黄酮类物质的关键酶之一,为明确其编码基因结构及干旱胁迫下的表达模式和黄酮类物质含量及二者之间的相关性,该文从中国沙棘转录组数据中筛选获得1个ANR基因,命名为HrANR基因。采用生物信息学软件对基因序列及编码蛋白进行分析,并对不同胁迫下各组织中HrANR基因的表达量和叶中黄酮类化合物含量进行相关性分析。结果表明:(1)中国沙棘HrANR基因ORF为1017 bp,编码338个氨基酸,为稳定的亲水性蛋白,其ANR同源蛋白具有明显的科属特性。(2)干旱胁迫下HrANR基因在中国沙棘根、茎、叶中均有表达,但表达趋势不同,其中在根中的表达呈先升高后降低再升高的趋势,在茎中呈持续下降的趋势,在叶中呈先升高后持续降低的趋势。(3)通过芦丁标准曲线获得不同胁迫程度下中国沙棘叶内黄酮类的含量,表明黄酮类含量呈先持续上升,随后略有下降,复水后上升至最高点的变化趋势,表明干旱胁迫初期叶黄酮类含量与干旱胁迫呈正相关,在严重胁迫下黄酮类含量与胁迫呈负相关。(4)叶和茎的HrANR基因表达量与黄酮类含量呈负相关(P_(叶)=-0.751,P_(茎)=-0.934),根中呈正相关(P_(根)=0.444)。综上表明,中国沙棘HrANR基因的表达及黄酮类含量变化与其抗旱性密切相关,其结果为中国沙棘抗旱机制的阐明提供了依据。 展开更多

关键词 中国沙棘 花青素还原酶 干旱胁迫 表达模式 黄酮类

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紫花苜蓿BAN基因的克隆及其生物信息学分析 被引量：4

5

作者 王学敏 董洁 +2 位作者 姜霁珊 王赞 高洪文 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期8-15,共8页

BANYULS(BAN)基因编码的花青素还原酶是缩合单宁合成有关的一个关键酶。利用同源克隆的原理,采用RACE的方法,从紫花苜蓿中克隆得到了BAN基因(MsBAN),并对其进行了初步的分析。该基因cDNA全长1313bp,包括开放阅读框1017bp,编码339个氨基... BANYULS(BAN)基因编码的花青素还原酶是缩合单宁合成有关的一个关键酶。利用同源克隆的原理,采用RACE的方法,从紫花苜蓿中克隆得到了BAN基因(MsBAN),并对其进行了初步的分析。该基因cDNA全长1313bp,包括开放阅读框1017bp,编码339个氨基酸,在N端存在一个NADP结合位点"VIGGTGFVASL-LIKQLLEKGY"。实时荧光定量PCR结果表明,该基因在紫花苜蓿荚果中表达量最高,花中最弱。在NaCl和PEG诱导下,MsBAN基因表达量明显高于对照。在外源激素ABA和GA3处理下,该基因被诱导表达。表明单宁可能在紫花苜蓿的抗逆性调控中也起到一定的作用。 展开更多

关键词 紫花苜蓿 BAN基因 克隆 生物信息学分析 表达分析

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茶树花色素还原酶基因的克隆与原核表达 被引量：3

6

作者 郑华坤 黄志伟 +1 位作者 颜霜飞 郑金贵 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2008年第6期620-624,共5页

采用RACE技术,从茶树新品系"1005"的嫩芽中克隆出ANR基因的全长cDNA(1260 bp),其推导的氨基酸序列与茶树、葡萄花色素还原酶的一致性分别为99%和84%;并成功构建了ANR基因的原核表达载体pET-ANR,在大肠杆菌BL21中表达出预期大... 采用RACE技术,从茶树新品系"1005"的嫩芽中克隆出ANR基因的全长cDNA(1260 bp),其推导的氨基酸序列与茶树、葡萄花色素还原酶的一致性分别为99%和84%;并成功构建了ANR基因的原核表达载体pET-ANR,在大肠杆菌BL21中表达出预期大小(约45 ku)的融合蛋白. 展开更多

关键词 茶树 花色素还原酶 基因克隆 原核表达

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红花CtANR2和CtANR3基因的克隆、结构及表达模式分析 被引量：2

7

作者 鲁丹丹 谭政委 +7 位作者 余永亮 李磊 许兰杰 杨红旗 杨青 董薇 安素妨 梁慧珍 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期84-93,共10页

原花青素是植物中广泛存在的一类黄酮类化合物,是人类膳食的重要营养成分,在防治病虫害方面也发挥着重要作用,花青素还原酶(ANR)是合成原花青素的关键酶。以大果球红花品种为材料,克隆得到2个CtANR基因。生物信息学分析表明,CtANR2和CtA... 原花青素是植物中广泛存在的一类黄酮类化合物,是人类膳食的重要营养成分,在防治病虫害方面也发挥着重要作用,花青素还原酶(ANR)是合成原花青素的关键酶。以大果球红花品种为材料,克隆得到2个CtANR基因。生物信息学分析表明,CtANR2和CtANR3的编码区分别为1020,1023 bp,对应基因组序列中均含有5个外显子和4个内含子,第1个外显子长度不同,其余4个外显子长度一致,内含子长度差异较大。CtANR2和CtANR3基因编码蛋白质的氨基酸数目分别为339,340个,二级结构都主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,都属于水溶性蛋白,但CtANR2蛋白不稳定,而CtANR3为稳定的亲水性蛋白。此外,2个蛋白质都不存在信号肽和跨膜结构,可能定位于细胞外。序列比对及系统进化分析表明,CtANR2和CtANR1同源性最高,亲缘关系最近,3个CtANR蛋白与菊科植物ANR蛋白进化关系最近,与茄科、锦葵科和桑科植物ANR蛋白也同属一个大分支。组织特异性表达分析发现,CtANR2和CtANR1组织表达模式相似,都是在花中的表达量最高,初期果球表达量最低,而CtANR3则在苞片中表达量最高,根和初期果球中表达量最低。三者在不同激素胁迫下呈现出不同的表达模式,CtANR2和CtANR1在不同激素处理后表达量均下降,而CtANR3在5种激素处理后表达量均有不同程度的升高。以上结果表明,红花3个CtANR基因可能在红花不同发育阶段及抵抗非生物胁迫中有不同的分工。 展开更多

关键词 红花 花青素还原酶 基因克隆 基因结构 表达模式

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不同品种忍冬ANR基因克隆、表达模式及原核表达分析 被引量：2

8

作者 余永亮 鲁丹丹 +9 位作者 谭政委 杨红旗 李磊 许兰杰 杨青 董薇 安素妨 郭水柱 高松 梁慧珍 《药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3449-3460,共12页

花青素还原酶(anthocyanidin reductase,ANR)是黄酮合成途径中的关键酶,该酶的催化活性对花青素含量有重要的调控作用。本研究根据忍冬转录组数据,设计特异性引物,克隆忍冬和红白忍冬ANR基因的CDS、gDNA及启动子序列。结果表明,从忍冬... 花青素还原酶(anthocyanidin reductase,ANR)是黄酮合成途径中的关键酶,该酶的催化活性对花青素含量有重要的调控作用。本研究根据忍冬转录组数据,设计特异性引物,克隆忍冬和红白忍冬ANR基因的CDS、gDNA及启动子序列。结果表明,从忍冬和红白忍冬克隆得LjANR和rLjANR的CDS序列均为1002 bp,gDNA序列分别为2017和2026 bp,启动子序列分别为1170和1164 bp。LjANR和rLjANR均含有6个外显子和5个内含子,外显子长度一致,内含子差异较大,二者启动子序列中均含有大量光响应、激素应答、非生物胁迫应答元件。生物信息学分析发现,LjANR和rLjANR均编码333个氨基酸,均为稳定的疏水性蛋白,无跨膜结构,无信号肽,二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲组成。序列比对及系统进化分析表明,LjANR和rLjANR蛋白与猕猴桃、茶树、油茶聚为一类,亲缘关系较近。qRT-PCR分析发现,LjANR和rLjANR均在花蕾中表达量最高,根中表达量最低,不同花期的表达量变化模式相似,S1和S2期表达量较高,然后表达量逐渐下降,至S4期达到最低,之后在S5期有一个缓慢的上升后表达量再次下降,两个品种中ANR基因的表达量在根、S2、S5期差异显著,茎、花蕾、S1、S3、S6期差异极显著。将LjANR基因构建到原核表达载体pET-32a上进行诱导表达,在59 kD处成功表达出目的蛋白。该研究为进一步研究ANR基因的功能奠定了基础,同时也为忍冬新品种的选育提供理论指导。 展开更多

关键词 忍冬 花青素还原酶 基因克隆 表达模式 原核表达

原文传递

茶树ANR基因家族的全基因组鉴定与分析

9

作者 段丽丽 李魁印 《贵州大学学报（自然科学版）》 2023年第2期47-54,共8页

花青素还原酶(anthocyanidin reductase,ANR)是原花青素生物合成途径中的关键酶之一,同时,ANR通过调节植物不同组织中花青素的积累影响植物对光的吸收程度和叶面温度,提高茶树的防御力和对环境的适应性。利用生物信息学分析方法,从‘舒... 花青素还原酶(anthocyanidin reductase,ANR)是原花青素生物合成途径中的关键酶之一,同时,ANR通过调节植物不同组织中花青素的积累影响植物对光的吸收程度和叶面温度,提高茶树的防御力和对环境的适应性。利用生物信息学分析方法,从‘舒茶早’基因组数据中鉴定出茶树ANR基因家族成员,并分析ANR家族成员的基因结构、蛋白理化性质、保守基序及顺势作用元件。结果表明,CsANR家族有21个成员,分为7类,含有多个保守基序,编码287~627个氨基酸,其中,有15个蛋白为亲水性蛋白,6个为疏水性蛋白。对CsANR家族基因的顺势作用元件分析表明CsANR家族含有光响应、防御和胁迫响应、植物激素响应(茉莉酸甲酯、生长素、脱落酸及赤霉素)和低温响应元件,说明该基因家族可能在参与植物生长发育及应对胁迫中发挥作用,本研究结果可为茶树ANR基因功能研究提供依据。 展开更多

关键词 茶树 花青素还原酶 基因家族 鉴定 分析

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银杏类黄酮合成关键基因的鉴定和GbANR2的基因的克隆 被引量：1

10

作者 季雅菲 《农业技术与装备》 2022年第4期64-66,共3页

类黄酮是银杏中重要的一类次生代谢产物,有着重要的药用价值。花青素还原酶作为类黄酮合成途径中的关键酶,对银杏中类黄酮的含量及叶色的变化具有重要调控作用。文章基于公共数据库中126个银杏转录组数据,对银杏类黄酮合成途径中的48个... 类黄酮是银杏中重要的一类次生代谢产物,有着重要的药用价值。花青素还原酶作为类黄酮合成途径中的关键酶,对银杏中类黄酮的含量及叶色的变化具有重要调控作用。文章基于公共数据库中126个银杏转录组数据,对银杏类黄酮合成途径中的48个结构基因进行共表达分析,鉴定出类黄酮合成途径中的12个核心基因。进一步对其中一个核心基因GbANR2进行了克隆,并分析了其基因结构、染色体位置、蛋白质结构,以及在不同组织中的表达。 展开更多

关键词 银杏 类黄酮 基因克隆 基因共表达分析 花青素还原酶

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葡萄果实发育过程中花色素还原酶的免疫组织化学定位

11

作者 胡敏 何非 +3 位作者 王林林 潘秋红 段长青 石英 《中外葡萄与葡萄酒》 2008年第6期14-17,共4页

以赤霞珠葡萄果实为试材,采用免疫组织化学方法,对果实发育过程中花色素还原酶(ANR)的分布及其动态变化进行原位分析。结果表明,在果皮、果肉和种子中均可观察到ANR的存在;种子中的ANR主要定位于内珠被(in),果皮和果肉中的ANR则主要分... 以赤霞珠葡萄果实为试材,采用免疫组织化学方法,对果实发育过程中花色素还原酶(ANR)的分布及其动态变化进行原位分析。结果表明,在果皮、果肉和种子中均可观察到ANR的存在;种子中的ANR主要定位于内珠被(in),果皮和果肉中的ANR则主要分布在维管束(VB)、果皮(BS)细胞壁和果肉(BP)细胞壁中,而且这种特异性分布并不随果实发育进程而发生改变。 展开更多

关键词 葡萄果实 花色素还原酶 免疫组织化学定位

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桑树花青素还原酶基因MaANR的克隆和表达分析 被引量：14

12

作者 李军 梁燕梅 +4 位作者 赵爱春 刘长英 吕蕊花 刘晓清 余茂德 《蚕业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期570-575,共6页

花青素还原酶(ANR)是原花青素单体生物合成过程中的关键酶之一,对花青素在植物组织中的积累有重要调控作用。通过检索川桑(Morus notabilis)基因组数据库鉴定获得了ANR候选基因序列,并以人工四倍体果桑品种嘉陵30号的桑椹c DNA为模板克... 花青素还原酶(ANR)是原花青素单体生物合成过程中的关键酶之一,对花青素在植物组织中的积累有重要调控作用。通过检索川桑(Morus notabilis)基因组数据库鉴定获得了ANR候选基因序列,并以人工四倍体果桑品种嘉陵30号的桑椹c DNA为模板克隆了ANR基因(Ma ANR),其CDS序列长1 014 bp,编码337个氨基酸残基。聚类分析结果表明Ma ANR与草莓、西洋梨的花青素还原酶Fa ANR和Pc ANR的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR检测Ma ANR在桑椹中的表达量最高,在桑树其他部位和组织中的表达量极低,在茎中几乎检测不到表达;Ma ANR在生长发育早期的桑椹中表达量较低,在快速生长过程的桑椹中高量表达,而在花青素大量合成的桑椹成熟时期表达量极低。初步推测Ma ANR可能是桑椹中花青素积累的重要负调控因子。 展开更多

关键词 桑树 花青素还原酶 基因克隆 表达模式 桑椹 发育时期

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