三角梅二氢黄酮醇-4-还原酶基因的克隆及表达特异性分析

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作者 孙蓉 刘桃 +3 位作者 潘凯越 刘姗 刁毅 曾道萍 《福建农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期33-39,共7页

【目的】克隆分析三角梅(Bougainvillea spectabilis)二氢黄酮醇-4-还原酶(Dihydroflavonol-4-reductase,DFR)基因(BsDFR),探讨其在三角梅苞片呈色中的作用。【方法】基于三角梅转录组数据,利用PCR技术克隆BsDFR基因,并通过生物信息学... 【目的】克隆分析三角梅(Bougainvillea spectabilis)二氢黄酮醇-4-还原酶(Dihydroflavonol-4-reductase,DFR)基因(BsDFR),探讨其在三角梅苞片呈色中的作用。【方法】基于三角梅转录组数据,利用PCR技术克隆BsDFR基因,并通过生物信息学工具分析其分子特性;通过分子对接技术预测BsDFR底物特异性;采用实时荧光定量PCR分析该基因在不同颜色三角梅中的表达量差异。【结果】三角梅BsDFR基因(GenBank ID:ON417750)编码区全长987 bp,编码328个氨基酸。BsDFR理论相对分子质量为36.48 kDa,等电点pI为6.33;具有DFR特有的NADPH及底物特异结合位点,属于Asn型DFR;不具有跨膜结构及信号肽,定位于细胞质中;二级结构中α螺旋占比最多,三级结构预测显示为二聚体蛋白。底物对接模拟预测BsDFR对二氢山柰酚(Dihydrokaempferol,DHK)、二氢槲皮素(Dihydroquercetin, DHQ)和二氢杨梅素(Dihydromyricetin, DHM)3种底物均具有催化活性,与结构分析相吻合。进化树分析其与石竹目(Centrospermae)植物聚为一类。qRT-PCR分析发现其在橙色系三角梅中含量较高,进一步推测其主要底物为DHK,催化生成橙色系花青素(天竺葵素)的前体物质——无色天竺葵素苷元。【结论】BsDFR基因是一个典型的植物二氢黄酮醇-4-还原酶基因,主要与橙色系三角梅苞片色素合成有关。 展开更多

关键词 三角梅 BsDFR基因 生物信息学 表达量分析

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杨树二氢黄酮醇-4-还原酶基因(DFR)的克隆及反义表达对儿茶素合成的影响 被引量：5

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作者 左涛 赵树堂 +3 位作者 卢孟柱 孙爱东 王延伟 贺伟 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期49-55,共7页

为了验证二氢黄酮醇-4-还原酶基因(DFR)在杨树上的功能,明确DFR对抗病物质儿茶素合成的影响,利用抗病基因防治树木溃疡病提供候选基因。以接种欧美杨细菌性溃疡病菌后6 d的一年生中林46杨树苗干的树皮为材料,利用RT-PCR技术克隆DFR基因... 为了验证二氢黄酮醇-4-还原酶基因(DFR)在杨树上的功能,明确DFR对抗病物质儿茶素合成的影响,利用抗病基因防治树木溃疡病提供候选基因。以接种欧美杨细菌性溃疡病菌后6 d的一年生中林46杨树苗干的树皮为材料,利用RT-PCR技术克隆DFR基因的ORF序列,并构建DFR的反义表达载体anti-p BI121-DFR。采用农杆菌介导叶盘法转化84K杨,获得了转反义DFR基因的84K杨4株。用高效液相色谱法检测转基因植株叶片中的儿茶素质量分数,结果显示,4株转反义DFR株其内源儿茶素质量分数分别为0.97、2.4、1.6和0.87 ng/g,与84K野生型植株中儿茶素质量分数(8.9 ng/g)相比显著降低。上述结果表明DFR基因参与了杨树类黄酮生物合成途径,该基因与儿茶素的合成有关。 展开更多

关键词 类黄酮 二氢黄酮醇-4-还原酶基因 反义表达载体 儿茶素

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毛白杨二氢黄酮醇-4-还原酶基因PtDFR的克隆和特性分析 被引量：3

3

作者 武博 高凯 安新民 《中国细胞生物学学报》 CAS CSCD 2020年第6期980-987,共8页

二氢黄酮醇-4-还原酶(dihydroflavonol-4-reductase,DFR)是调控花青素合成的关键酶。DFR对底物的选择是决定植物中花色苷种类的重要因素,并在很大程度上决定花青素的比例,最终使植物呈现不同的颜色。此外,DFR基因家族中的不同成员对底... 二氢黄酮醇-4-还原酶(dihydroflavonol-4-reductase,DFR)是调控花青素合成的关键酶。DFR对底物的选择是决定植物中花色苷种类的重要因素,并在很大程度上决定花青素的比例,最终使植物呈现不同的颜色。此外,DFR基因家族中的不同成员对底物具有不同的催化效率,影响了植物中花青素的种类和含量,从而使植物组织或器官呈现不同的颜色。该文在分析已有毛白杨转录组数据的基础上,以毛白杨二氢黄酮醇-4-还原酶基因为研究对象,设计了一对PCR引物,以毛白杨基因组DNA为模板,通过PCR扩增获得了毛白杨DFR基因家族的1个成员,命名为PtDFR。测序结果表明,该基因序列全长为1591 bp,包含6个外显子和5个内含子,CDS长度为954 bp,编码317个氨基酸,具有1个NADP(H)保守结构域。氨基酸序列相似性分析和进化分析表明,毛白杨与银白杨、毛果杨DFR的氨基酸相似性分别高达95.65%和94.21%,而与柑橘、枣、葡萄等7个物种DFR的氨基酸相似性达到82.14%~89.29%。转录组数据分析显示,PtDFR在不同组织器官中的表达量存在明显差异,萌动营养芽表达量最高,休眠营养芽最低,且不同时期雌雄花芽表达趋势相似,该研究结果将为深入探究PtDFR的功能奠定基础。 展开更多

关键词 毛白杨 二氢黄酮醇-4-还原酶 基因克隆 表达模式

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荷兰鸢尾‘玉妃’花色变异关键结构基因分析 被引量：2

4

作者 林兵 陈艺荃 +2 位作者 钟淮钦 叶秀仙 樊荣辉 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2644-2652,共9页

【目的】花色变异对丰富观赏植物花色具有重要意义,但由于花色变异的不确定性,使其变异机理尚未弄清。荷兰鸢尾是重要球根观赏植物,通过探索荷兰鸢尾蓝紫色野生型‘展翅’及白色突变株‘玉妃’的显色分子机制及色素积累差异,为花色变异... 【目的】花色变异对丰富观赏植物花色具有重要意义,但由于花色变异的不确定性,使其变异机理尚未弄清。荷兰鸢尾是重要球根观赏植物,通过探索荷兰鸢尾蓝紫色野生型‘展翅’及白色突变株‘玉妃’的显色分子机制及色素积累差异,为花色变异机理提供依据。【方法】本研究通过超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱联用(UHPLC-QTOF-MS)方法测定荷兰鸢尾2个品种花的花色素苷和黄酮醇的种类及含量。以荷兰鸢尾‘展翅’和‘玉妃’的旗瓣为材料,通过转录组测序,筛选花色素苷合成相关差异基因。以2个品种花发育不同时期为材料,对差异基因进行荧光定量PCR验证。【结果】代谢组分析结果表明,飞燕草素和矢车菊素及其衍生物在蓝紫色花中积累,在白色花中几乎没有积累,而黄酮醇类物质在白色‘玉妃’中含量上升。RNA-seq结果表明,共获得46485个unigenes,其中27073个unigenes被公共数据库功能注释,占全部unigenes的58.24%。获得701个差异表达基因,其中485个基因在‘玉妃’中上调表达,216个基因在‘玉妃’中下调表达。花色素苷途径中,2个二氢黄酮醇-4-还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)基因和1个黄酮醇合成酶(flavonol synthase,FLS)基因有差异表达,分别命名为IhDFR1、IhDFR2和IhFLS1。白色‘玉妃’中,IhDFR1和IhDFR2下调表达,IhFLS1上调表达,导致花色素苷含量显著降低和黄酮醇积累,使代谢流由花色素苷转向黄酮醇。3个基因的qRT-PCR结果显示,IhDFR1和IhDFR2在蓝紫色花中随着花的发育表达量升高,在白色花中均低表达,IhFLS1在白色花中随着花的发育表达量升高,在蓝紫色花中均低表达,与RNA-seq结果保持一致。【结论】白色‘玉妃’中,IhDFR1和IhDFR2的低表达,及IhFLS1的高表达,使花色素苷积累受阻,部分代谢流由花色素苷转向黄酮醇,导致花色由蓝紫变为白色。 展开更多

关键词 荷兰鸢尾 花色素苷 黄酮醇 转录组分析 二氢黄酮醇-4-还原酶基因 黄酮醇合成酶基因

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‘泽西’越橘VcDFR基因的克隆与表达分析 被引量：1

5

作者 宋杨 窦连登 +2 位作者 张红军 张志东 李亚东 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期784-792,共9页

【目的】克隆‘泽西’越橘的VcDFR基因,对其进行表达模式分析,构建VcDFR基因的原核表达载体并在大肠杆菌DE3中诱导表达,为探讨越橘VcDFR基因的表达与花青苷生物合成之间的关系奠定基础。【方法】以越橘果实总RNA为模板,利用同源克隆法... 【目的】克隆‘泽西’越橘的VcDFR基因,对其进行表达模式分析,构建VcDFR基因的原核表达载体并在大肠杆菌DE3中诱导表达,为探讨越橘VcDFR基因的表达与花青苷生物合成之间的关系奠定基础。【方法】以越橘果实总RNA为模板,利用同源克隆法获得越橘VcDFR基因。利用实时定量RT-PCR分析VcDFR基因在‘泽西’越橘不同组织器官中和果实发育过程中的相对表达量,并测定不同组织中和果实发育过程中的花青苷含量。将获得的越橘VcDFR基因克隆到原核表达载体pET-30a(+)上,构建原核表达载体pET-30a(+)-VcDFR,在大肠杆菌DE3中诱导表达。【结果】从越橘果实中克隆到1条VcDFR基因。序列分析显示VcDFR基因具有保守的NADPH结合域和底物特异结合区。实时定量RT-PCR分析表明,VcDFR在枝条、叶片、果肉、果皮和花中均能表达,但在不同组织中的相对表达量差异明显,在果肉和果皮中表达量较高。与其他组织器官相比较,果肉和果皮中花青苷含量较高。在果实发育过程中,随着VcDFR表达的升高,果肉中花青苷含量呈递增的趋势。使用SDS-PAGE电泳和Western-blot检测构建的融合表达蛋白,结果表明融合表达的VcDFR蛋白与预期大小一致。【结论】‘泽西’越橘果实中VcDFR的表达与花青苷的生物合成有一定关系,VcDFR的表达促进了花青苷含量的增加。VcDFR在大肠杆菌中的融合表达,为进一步鉴定该蛋白及研究其功能奠定了基础。 展开更多

关键词 '泽西’越橘 二氢黄酮醇还原酶基因 基因表达分析 原核表达

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红花檵木LcDRF1和LcDRF2基因克隆及亚细胞定位分析 被引量：1

6

作者 张邦跃 李彩虹 +2 位作者 刘旋 廖晓珊 荣朵艳 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2865-2874,共10页

【目的】克隆红花檵木二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)基因(LcDFR1和LcDFR2),并对其进行亚细胞定位,为揭示红花檵木花青苷的分子合成机理提供理论依据。【方法】基于红花檵木转录组数据,以红花檵木叶片cDNA为模板,RT-PCR克隆LcDFR1和LcDFR2基... 【目的】克隆红花檵木二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)基因(LcDFR1和LcDFR2),并对其进行亚细胞定位,为揭示红花檵木花青苷的分子合成机理提供理论依据。【方法】基于红花檵木转录组数据,以红花檵木叶片cDNA为模板,RT-PCR克隆LcDFR1和LcDFR2基因开放阅读框(ORF)序列,利用生物信息学软件对其进行分析,并通过烟草叶片瞬时表达方法观察蛋白的亚细胞定位情况。【结果】克隆获得的红花檵木LcDFR1和LcDFR2基因ORF序列分别为1014和993 bp,分别编码337和330个氨基酸残基。LcDFR1与LcDFR2的氨基酸序列相似性为77%,二者与其他物种DFRs氨基酸序列的相似性均较高,其中与葡萄、山核桃、拟南芥等双子叶植物的DFRs氨基酸序列相似性为64%~84%,而与单子叶植物玉米和水稻的DFRs氨基酸序列相似性为58%~61%,表明不同物种DFRs氨基酸序列具有较高的保守性。在基于DFRs氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树上,LcDFR1与牡丹和芍药的DFRs聚为一类,而LcDFR2与烟草和番茄的DFRs聚为一类。结合前人研究结果推测LcDFR1和LcDFR2的氨基酸序列中均包含保守的NADP结合域和底物结合域。但三级结构预测结果均未预测到二者的底物结合位点,也未预测到LcDFR2的NADP结合位点。LcDFR1和LcDFR2亚细胞定位于细胞质,在细胞质中行使催化功能。【结论】LcDFR1和LcDFR2在红花檵木细胞质中催化花青苷物质的生物合成,但二者在进化过程中产生底物偏好性、催化能力等功能差异。 展开更多

关键词 红花檵木 二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR) 基因克隆 生物信息学分析 亚细胞定位

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植物二氢黄酮醇4-还原酶基因的研究进展 被引量：32

7

作者 李春雷 崔国新 +1 位作者 许志茹 李玉花 《生物技术通讯》 CAS 2009年第3期442-445,共4页

二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是花青素合成途径的关键酶,在花色的修饰中起重要作用。我们简述了DFR基因及其调节基因的研究进展,构建的系统进化树体现了部分单子叶与双子叶植物间的亲缘关系与进化差异,阐述了DFR调控基因的调控机制及DFR基... 二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是花青素合成途径的关键酶,在花色的修饰中起重要作用。我们简述了DFR基因及其调节基因的研究进展,构建的系统进化树体现了部分单子叶与双子叶植物间的亲缘关系与进化差异,阐述了DFR调控基因的调控机制及DFR基因的应用前景。 展开更多

关键词 花青素 二氢黄酮醇4-还原酶基因 调控机制 研究进展

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牡丹二氢黄酮醇4-还原酶基因PsDFR1的克隆及表达分析 被引量：26

8

作者 周琳 王雁 +1 位作者 任磊 彭镇华 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期885-892,共8页

二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是花色素苷合成途径中的关键酶,在植物花色的形成过程中起重要作用。本研究以牡丹品种‘彩绘’为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得了一个牡丹DFR基因cDNA全长,命名为PsDFR1,GenBank登录号为HQ283448。序... 二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是花色素苷合成途径中的关键酶,在植物花色的形成过程中起重要作用。本研究以牡丹品种‘彩绘’为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得了一个牡丹DFR基因cDNA全长,命名为PsDFR1,GenBank登录号为HQ283448。序列分析结果表明,PsDFR1全长1242bp,包含一个长为1095bp的开放阅读框,编码364个氨基酸。生物信息学分析显示该基因编码的蛋白具有典型的DFR蛋白功能结构域,包括多个保守的短链脱氢/还原酶家族的特征位点,属于NADB_Rossmann超家族。氨基酸序列比对和系统进化树分析表明,PsDFR1与葡萄、棉花、毛果杨、梨等植物的DFR相似性都在75%以上。实时荧光定量PCR分析表明,PsDFR1在花色素大量积累的花瓣中表达量最高,其次是萼片和雄蕊,再次是叶片,在心皮中表达量最低。 展开更多

关键词 牡丹 二氢黄酮醇4-还原酶基因 克隆 表达

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红肉猕猴桃DFR基因的克隆及表达分析 被引量：17

9

作者 杨俊 姜正旺 王彦昌 《武汉植物学研究》 CSCD 北大核心 2010年第6期673-681,共9页

利用葡萄(Vitis vinifera)果实的DFR-cDNA序列搜索猕猴桃(Actinidia Lindl.)EST数据库,拼接所有与该cDNA相似片段成contig并借此设计引物,分离出红肉猕猴桃(A.chinensis var.rufopulpa)中DFR的两个克隆(AcDFR1和AcDFR2)的片段。在此基... 利用葡萄(Vitis vinifera)果实的DFR-cDNA序列搜索猕猴桃(Actinidia Lindl.)EST数据库,拼接所有与该cDNA相似片段成contig并借此设计引物,分离出红肉猕猴桃(A.chinensis var.rufopulpa)中DFR的两个克隆(AcDFR1和AcDFR2)的片段。在此基础上利用5′RACE和3′RACE技术,分别克隆到具有完整阅读框的AcDFR1(1264 bp)和靠近3′端的部分AcDFR2序列(880 bp)。AcDFR1与茶DFR-cDNA(Camellia sinensis)相似达84%,且AcDFR1与非洲菊变种(Gerbera hybrida var.regina)的氨基酸序列相似达80%。据DFR聚类分析,AcDFR1与AcDFR2蛋白类型上差异显著。实时定量PCR分析表明,AcDFR1在‘金魁'(A.chinensis var.deliciosa‘Jinkui')中表达很高,AcDFR1和AcDFR2在‘金农'(A.chinensis var.chinensis‘Jinnong')与‘红阳'(A.chinensis var.chinensis‘Hongyang')中较低,且在果实发育后期(大约花后90～120 d)均有所升高,二者可能参与了红肉猕猴桃中花青素的积累,而在绿肉猕猴桃‘金魁'与黄肉猕猴桃‘金农'中,AcDFR1可能还参与了类黄酮代谢过程中的上游分支途径。 展开更多

关键词 猕猴桃 二氢黄酮醇-4-还原酶基因 电子克隆 花青素 表达

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芥菜型油菜4-二氢黄酮醇还原酶基因的克隆和表达分析 被引量：15

10

作者 严明理 刘显军 +3 位作者 刘忠松 官春云 袁谋志 熊兴华 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期1-7,共7页

利用同源克隆方法,在芥菜型油菜中克隆了DFR基因。在DNA和cDNA中扩增的DFR基因大小分别为1612bp和1214bp。该基因含有5个内含子,开放阅读框为1158bp,预计编码385个氨基酸,预测分子量为42886.0Da,推测的等电点为5.54。DFR基因在芥菜型油... 利用同源克隆方法,在芥菜型油菜中克隆了DFR基因。在DNA和cDNA中扩增的DFR基因大小分别为1612bp和1214bp。该基因含有5个内含子,开放阅读框为1158bp,预计编码385个氨基酸,预测分子量为42886.0Da,推测的等电点为5.54。DFR基因在芥菜型油菜紫叶芥和黑籽近等基因系的叶片、胚和种皮中都表达,在四川黄籽中只在叶片和胚中表达。DFR基因在四川黄籽种皮中不表达,导致种皮中花色素和原花色素不能合成,从而种皮透明,形成黄籽,因此DFR基因是油菜种皮颜色形成途径中一个关键基因。本研究为利用该基因与种子、种皮特异启动子构建反义表达载体或RNAi载体,阐明油菜种皮颜色形成的分子机理和创造黄籽油菜新种质奠定了基础。 展开更多

关键词 芥菜型油菜 4-二氢黄酮醇还原酶基因 克隆 RT-PCR分析

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二氢黄酮醇-4-还原酶在花青素合成中的功能及调控研究进展 被引量：12

11

作者 李亚丽 李欣 +4 位作者 肖婕 李瑞玲 杨华丽 孙勃 汤浩茹 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期187-196,共10页

植物色素主要有花青素、类胡萝卜素和生物碱类色素三大类,其中花青素是决定大部分被子植物组织或器官颜色的重要色素。花青素通过类黄酮途径合成,该途径是生物学上研究较多且较为清楚的代谢途径之一。近年来的研究表明,在该途径中除了... 植物色素主要有花青素、类胡萝卜素和生物碱类色素三大类,其中花青素是决定大部分被子植物组织或器官颜色的重要色素。花青素通过类黄酮途径合成,该途径是生物学上研究较多且较为清楚的代谢途径之一。近年来的研究表明,在该途径中除了查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)、查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)和黄烷酮-3-羟化酶(flavanone-3-hydrolase,F3H)起着关键作用外,二氢黄酮醇-4-还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)对花青素的合成也至关重要。DFR可催化3种二氢黄酮醇和2种黄烷酮生成5种不同的花青素前体,且DFR基因家族不同成员对各个底物的催化效率不同,因此它在一定程度上决定着植物中花青素的种类和含量,从而影响植物组织或器官的颜色。该文对近年来国内外有关DFR在花青素合成过程中的生物学功能与调控,包括DFR的特征、作用机制和系统进化以及环境、转录因子和一些结构基因与DFR的关系等方面的研究进展进行了综述,以期为DFR今后的研究和利用基因工程改变植物组织或器官的颜色提供理论依据。 展开更多

关键词 二氢黄酮醇-4-还原酶 花青素 环境 激素 结构基因 转录因子

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芜菁二氢黄酮醇4–还原酶基因的克隆与功能鉴定 被引量：9

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作者 许志茹 刘通 +3 位作者 崔国新 李春雷 马静 李玉花 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期687-700,共14页

二氢黄酮醇4–还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)是花青素生物合成晚期阶段的关键酶,属于NAD/NADP依赖型还原酶家族,催化从二氢黄酮醇转变成无色花色素苷的反应。利用UV-A处理‘津田’芜菁(‘Tsuda’turnip)和‘赤丸’芜菁(‘Yur... 二氢黄酮醇4–还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)是花青素生物合成晚期阶段的关键酶,属于NAD/NADP依赖型还原酶家族,催化从二氢黄酮醇转变成无色花色素苷的反应。利用UV-A处理‘津田’芜菁(‘Tsuda’turnip)和‘赤丸’芜菁(‘Yurugi Akamaru’turnip)块根24 h后提取总RNA,通过RT-PCR方法分别克隆了‘津田’芜菁BrDFR1和‘赤丸’芜菁BrDFR2基因。BrDFR1和BrDFR2的开放读码框分别为1 158 bp和999 bp,分别编码385和332个氨基酸。氨基酸序列分析显示,BrDFR1和BrDFR2与大白菜DFR具有高度同源性,从第8到第302位氨基酸的肽段具有FR_SDR_e结构域。BrDFR1和BrDFR2基因组全长序列均含有5个位置与序列完全相同的内含子。Southern杂交结果显示,‘津田’芜菁BrDFR1和‘赤丸’芜菁BrDFR2基因均为单一拷贝。UV-A可以诱导BrDFR1基因表达,对BrDFR2基因表达的诱导效果不明显。BrDFR1和BrDFR2基因在大肠杆菌细胞中可以表达并纯化出分子量约为42.8 kD的BrDFR1蛋白和37.5 kD的BrDFR2蛋白。过量表达BrDFR1和BrDFR2基因的烟草花色加深。芜菁DFR基因的RNAi载体遗传转化烟草后,转基因植株的花色变浅。这些工作将为阐明依光型和非依光型花青素生物合成机理奠定研究基础。 展开更多

关键词 芜菁 二氢黄酮醇4–还原酶基因 基因克隆 遗传转化 功能鉴定

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七彩红竹二氢黄酮醇4-还原酶基因IhDFR1的克隆及表达分析 被引量：9

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作者 缪福俊 陈剑 +5 位作者 孙浩 王毅 王晨晨 原晓龙 杨宇明 王娟 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期447-452,共6页

二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是植物花色素苷合成途径中的关键酶,在植物花色的形成过程中起重要作用。依据七彩红竹转录组数据设计特异引物,采用RT-PCR技术从七彩红竹中克隆获得了一个新的DFR基因cDNA全长,命名为IhDFR1(登录号为KF728205)... 二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是植物花色素苷合成途径中的关键酶,在植物花色的形成过程中起重要作用。依据七彩红竹转录组数据设计特异引物,采用RT-PCR技术从七彩红竹中克隆获得了一个新的DFR基因cDNA全长,命名为IhDFR1(登录号为KF728205)。序列分析结果表明,IhDFR1基因cDNA全长945 bp,编码314个氨基酸。生物信息学预测显示,该基因编码的蛋白具有典型的DFR蛋白功能结构域,存在2个特异结合位点,属于非Asn/Asp型DFR酶,与禾本科植物中的DFR具有较高的相似性。对不同发育时期七彩红竹的IhDFR1基因进行时空表达的结果显示,只有在竹秆颜色呈现红紫色时,IhDFR1基因才有表达。以上结果初步显示IhDFR1蛋白可能作为一个重要的酶参与竹秆花色素苷的代谢调控,同时为进一步研究七彩红竹花色素苷产生的分子机理和综合开发利用奠定了基础。 展开更多

关键词 七彩红竹 花色素苷 二氢黄酮醇4-还原酶 基因表达

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中国水仙DFR基因启动子的克隆及功能 被引量：8

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作者 姚红 周平 +3 位作者 范雨昕 孙瑞琦 Muhammad Anwar 曾黎辉 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期993-998,共6页

为了解中国水仙花青素合成途径关键基因DFR(NtDFR)的表达调控以及中国水仙不能合成花青素的分子机制,采用染色体步移法从中国水仙中克隆NtDFR基因起始密码子上游962 bp的启动子序列.生物信息学分析结果表明启动子序列除包含TATA-box、CA... 为了解中国水仙花青素合成途径关键基因DFR(NtDFR)的表达调控以及中国水仙不能合成花青素的分子机制,采用染色体步移法从中国水仙中克隆NtDFR基因起始密码子上游962 bp的启动子序列.生物信息学分析结果表明启动子序列除包含TATA-box、CAAT-box等基本启动子元件外,还包含光调控元件、植物激素响应元件、胁迫响应元件等多个顺式作用元件.此外,该启动子序列还含有MYB转录因子结合位点.为验证启动子的表达特性,将NtDFR启动子取代植物表达载体pBI121上35S启动子,构建pBI121-pNtDFR::GUS载体,利用农杆菌转化烟草叶片瞬时表达,通过GUS组织染色法确定了克隆的启动子的活性.将中国水仙R2R3-MYB转录因子NtMYB2、NtMYB5分别和pBI121-pNtDFR::GUS共同注射烟草,定量PCR和GUS组织化学染色结果表明NtMYB2和NtMYB5都使NtDFR启动子诱导的烟草叶片GUS颜色变浅以及GUS基因表达量下降,表明NtMYB2和NtMYB5是NtDFR的抑制因子.本研究结果有助于了解中国水仙花青素合成途径的分子调控机制. 展开更多

关键词 中国水仙 二氢黄酮醇4-还原酶基因 启动子 功能鉴定

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苦荞和甜荞二氢黄酮醇4-还原酶基因(dfr)的克隆及序列分析 被引量：7

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作者 祝婷 李成磊 +3 位作者 吴琦 蒙华 陈惠 邵继荣 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第13期219-223,共5页

采用同源基因克隆的方法,以苦荞和甜荞叶片为材料,提取总RNA,经RT-PCR扩增获得其二氢黄酮醇4-还原酶基因(dfr)cDNA序列,并通过T载体克隆后测序。序列分析表明,获得了苦荞和甜荞dfr的全长cDNA编码序列,其1026bp的全长开放阅读框(ORF)均编... 采用同源基因克隆的方法,以苦荞和甜荞叶片为材料,提取总RNA,经RT-PCR扩增获得其二氢黄酮醇4-还原酶基因(dfr)cDNA序列,并通过T载体克隆后测序。序列分析表明,获得了苦荞和甜荞dfr的全长cDNA编码序列,其1026bp的全长开放阅读框(ORF)均编码341个氨基酸,并具典型的dfr结构特征和功能模块。同源性分析显示,苦荞和甜荞与其他植物的dfr基因核苷酸相似性为71%～98%;根据氨基酸序列构建系统进化树表明,二者与豆科、桑科和蔷薇科聚为一类。 展开更多

关键词 苦荞 甜荞 二氢黄酮醇4-还原酶基因 克隆 序列分析

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芥蓝二氢黄酮醇4–还原酶基因BoaDFR的克隆与功能鉴定 被引量：6

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作者 郑好 张芬 +6 位作者 简越 黄文莉 梁莎 江敏 袁巧 汪俏梅 孙勃 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期73-82,共10页

以白花芥蓝‘四季粗条’为材料克隆了Boa DFR基因,Gen Bank登录号为MT472647,CDS序列长为1158 bp,编码385个氨基酸,与甘蓝型油菜、甘蓝和白菜等具有高度同源性。Boa DFR表达水平在芥蓝不同发育时期、不同器官中存在显著差异,随植株发育... 以白花芥蓝‘四季粗条’为材料克隆了Boa DFR基因,Gen Bank登录号为MT472647,CDS序列长为1158 bp,编码385个氨基酸,与甘蓝型油菜、甘蓝和白菜等具有高度同源性。Boa DFR表达水平在芥蓝不同发育时期、不同器官中存在显著差异,随植株发育总体呈现先下降后上升的趋势,在幼嫩种子中表达量最高。芥蓝原生质体的亚细胞定位结果显示Boa DFR定位在细胞核上。构建了农杆菌介导的芥蓝瞬时过表达体系,将Boa DFR转入白花芥蓝‘四季粗条’和黄花芥蓝‘福州黄花’中,发现Boa DFR在两种芥蓝中均高水平表达,转基因植株叶片颜色明显变紫,花青素苷显著积累,总含量最高达461.43μg·g-1 FW,而野生型和转空载体芥蓝叶片中几乎检测不到花青素苷。通过HPLC在转基因植株叶片中共检测到8种花青素苷,均为矢车菊花青素苷,其中矢车菊–3–阿魏酰–丙二酰–槐糖苷–5–葡萄糖苷占比最高。 展开更多

关键词 芥蓝 二氢黄酮醇4–还原酶(DFR) 花青素苷 基因瞬时过表达 基因功能

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观赏羽衣甘蓝BoDFR基因的克隆及表达分析 被引量：6

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作者 王玉书 杨旭妍 +4 位作者 付震 夏爽 段钰萌 罗大森 曹蕾 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1483-1489,共7页

为揭示羽衣甘蓝二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因调控花青素合成的功能,该研究对不同叶色羽衣甘蓝的叶片花青素含量进行测定,根据结球甘蓝DFR序列信息,利用RT-PCR技术克隆羽衣甘蓝BoDFR基因并进行实时荧光定量表达分析。结果表明:BoDFR的cDN... 为揭示羽衣甘蓝二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因调控花青素合成的功能,该研究对不同叶色羽衣甘蓝的叶片花青素含量进行测定,根据结球甘蓝DFR序列信息,利用RT-PCR技术克隆羽衣甘蓝BoDFR基因并进行实时荧光定量表达分析。结果表明:BoDFR的cDNA全长为1158 bp,编码385个氨基酸,其蛋白相对分子质量为42925.06 Da,预测亚细胞定位为细胞质;蛋白质二级结构分析表明α-螺旋和无规则卷曲为DFR蛋白的主要二级结构元件。序列比对显示DFR蛋白具有NADPH结合位点和底物结合位点,属于NADB-Rossmann超基因家族。系统进化分析表明,BoDFR与结球甘蓝(Brassica oleracea var.capitata)DFR亲缘关系最近。花青素含量测定显示,紫叶羽衣甘蓝叶片中花青素含量最高,粉叶羽衣甘蓝含量较高,而白叶羽衣甘蓝叶片中检测不到花青素。实时荧光定量PCR分析表明,BoDFR基因表达量与花青素含量高低一致,其中紫叶羽衣甘蓝叶片中BoDFR基因的表达量最高,而白叶羽衣甘蓝心叶中仅微量表达。 展开更多

关键词 羽衣甘蓝 花青素 二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)基因 基因克隆 基因表达

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擎天凤梨花色素合成关键基因CHS、F3'H和DFR的克隆及表达分析 被引量：5

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作者 刘建新 丁华侨 +1 位作者 葛亚英 王炜勇 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期805-813,共9页

擎天凤梨‘Ostsra’是一种观赏红色苞片为主的高档盆栽花卉。一般认为植物苞片的呈色物质除叶绿素外多来源于花色素,而CHS、F3'H和DFR是在花色素的合成过程中的关键酶。本研究采用采用简并引物及同源克隆法获得了881 bp的CHS基因,编... 擎天凤梨‘Ostsra’是一种观赏红色苞片为主的高档盆栽花卉。一般认为植物苞片的呈色物质除叶绿素外多来源于花色素,而CHS、F3'H和DFR是在花色素的合成过程中的关键酶。本研究采用采用简并引物及同源克隆法获得了881 bp的CHS基因,编码276个氨基酸的序列,GenBank登录号为KX364270;采用cDNA全长文库构建、EST批量测序及目标单克隆序列测通法,获得了F3'H和DFR基因。F3'H基因长1 176 bp,可编码325个氨基酸序列,GenBank登录号为KX364271;DFR基因长1 209 bp,可编码167个氨基酸的序列,GenBank登录号为KX364272。采用实时定量PCR法检测CHS、F3'H和DFR在‘Ostsra’苞片呈色过程中的表达变化,结果表明,3个基因在苞片变色过程中(绿苞-半红苞-全红苞)都呈现出递增的趋势,即随着苞片颜色的变深,3基因的表达量逐渐增加,全红状态时,表达量最高,而作为对照的绿叶,表达水平都是最低的。 展开更多

关键词 擎天凤梨 查儿酮合成酶基因 黄烷酮3-beta-羟化酶基因 二氢黄酮醇4-还原酶基因 表达分析

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桑树二氢黄酮醇-4-还原酶和花青素合酶基因在桑椹中的表达谱及其与花青素含量的关系 被引量：5

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作者 王如凤 苗珂 +6 位作者 曹方园 方荣俊 潘刚 赵卫国 张林 程嘉翎 刘利 《蚕业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期790-798,共9页

二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)和花青素合酶(ANS)是植物花青素生物合成途径的2个重要酶类。从鲁桑品种育711号植株中克隆得到MmDFR和MmANS基因,生物信息学分析表明,MmDFR基因的ORF长度为1011 bp,编码336个氨基酸,预测蛋白质分子质量为3951 ... 二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)和花青素合酶(ANS)是植物花青素生物合成途径的2个重要酶类。从鲁桑品种育711号植株中克隆得到MmDFR和MmANS基因,生物信息学分析表明,MmDFR基因的ORF长度为1011 bp,编码336个氨基酸,预测蛋白质分子质量为3951 kD,等电点为534;MmANS基因ORF的长度为1077 bp,编码358个氨基酸,预测蛋白质分子质量为42.23 kD,等电点为5.25;MmDFR和MmANS蛋白的氨基酸序列有很高的保守性。qRT-PCR检测结果表明,MmDFR和MmANS在不同桑种质成熟桑椹中的表达丰度存在显著差异,在同一品种中随着果实成熟,基因的表达水平逐渐提高。结合对桑椹花青素含量的检测,表明桑椹花青素含量与MmDFR和MmANS基因的表达量呈正相关,推测MmDFR和MmANS在桑椹花青素合成途径中具正向调控作用。 展开更多

关键词 桑树 二氢黄酮醇-4-还原酶 花青素合酶 基因克隆 表达特征 花青素

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威氏绿绒蒿二氢黄酮醇4-还原酶DFR基因克隆与表达分析 被引量：5

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作者 严朋飞 张莹欣 +4 位作者 贾维嘉 刘建 郭小雪 江元祺 屈燕 《分子植物育种》 CAS 北大核心 2021年第24期8064-8070,共7页

为探究二氢黄酮醇4-还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)基因在威氏绿绒蒿(Meconopsis wilsonii)花色形成中的调控机制。本研究以蓝紫色威氏绿绒蒿花瓣为研究对象,使用RACE克隆技术,克隆了花青素代谢途径中的关键酶基因DFR,命名为M... 为探究二氢黄酮醇4-还原酶(dihydroflavonol 4-reductase,DFR)基因在威氏绿绒蒿(Meconopsis wilsonii)花色形成中的调控机制。本研究以蓝紫色威氏绿绒蒿花瓣为研究对象,使用RACE克隆技术,克隆了花青素代谢途径中的关键酶基因DFR,命名为M_(w)DFR,开放阅读框长度为1131 bp,编码了376个氨基酸,相对分子质量为42.19 k D,为不稳定蛋白。Mw DFR蛋白具有二氢黄酮醇4-还原酶结构域,属PLN02650超基因家族。序列比对和系统发育树分析显示,威氏绿绒蒿与罂粟的DFR氨基酸序列一致性达到92.13%,聚为一个分支。实时荧光定量PCR结果显示,在威氏绿绒蒿开花过程的5个时期,M_(w)DFR基因均有表达,但在前期积累时期表达最多,之后随着花的发育逐渐降低,推测其参与威氏绿绒蒿花色的形成。 展开更多

关键词 威氏绿绒蒿 二氢黄酮醇4-还原酶 基因克隆 表达分析

原文传递