彩斑突变体菊花CmF3′Ha基因及启动子的克隆与分析

1

作者 王森 陈新娜 +3 位作者 李彦慧 陈东亮 潘晓飞 黄丛林 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1627-1634,共8页

该研究以菊花彩瓣突变体CQ17-mu为材料,利用RT-PCR克隆获得了类黄酮-3′-羟化酶基因(F3′H),该基因开放阅读框全长1527 bp,编码508个氨基酸,与已知的菊花CmF3′H相似性达到99%,故将其命名为CmF3′Ha。氨基酸序列分析表明,CmF3′Ha编码... 该研究以菊花彩瓣突变体CQ17-mu为材料,利用RT-PCR克隆获得了类黄酮-3′-羟化酶基因(F3′H),该基因开放阅读框全长1527 bp,编码508个氨基酸,与已知的菊花CmF3′H相似性达到99%,故将其命名为CmF3′Ha。氨基酸序列分析表明,CmF3′Ha编码的蛋白具有保守的F3′H结构域,属于P450超家族。多重序列比对和系统发育分析表明,CmF3′Ha与其他菊花品种的F3′H亲缘关系最近。实时定量PCR分析显示,CQ17-mu花瓣中CmF3′Ha基因的表达水平显著高于CQ17的粉色花瓣,表明CmF3′Ha参与了CQ17-mu花瓣紫色条斑部位的花色素代谢。进一步利用染色体步移法克隆得到了CQ17-mu的F3′H基因上游1086 bp的启动子区序列,经分析显示,该序列中除包含TATA-box等核心启动子元件外,还包括多个MYB、MYC结合位点及多个光响应元件和激素应答元件。研究结果证明了菊花CmF3′Ha基因与植物花青素积累呈正相关,参与彩色条斑部分的花青素合成过程,为菊花的分子育种提供了理论依据。 展开更多

关键词 菊花 彩斑 类黄酮-3′-羟化酶 花青素 启动子

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紫茎泽兰类黄酮3′-羟化酶基因的克隆、序列分析和原核表达 被引量：10

2

作者 黄文坤 程红梅 +2 位作者 郭建英 高必达 万方浩 《植物生理学通讯》 CSCD 北大核心 2007年第5期821-826,共6页

用基因特异引物对紫茎泽兰F3'H基因进行PCR扩增、T-A克隆及测序,采用DNAMAN 5.0和MEGA 3.0等生物信息学软件进行序列分析,并对F3'H基因的组织表达特性及原核表达产物进行了分析。结果表明紫茎泽兰F3'H基因cDNA全长为1722 bp... 用基因特异引物对紫茎泽兰F3'H基因进行PCR扩增、T-A克隆及测序,采用DNAMAN 5.0和MEGA 3.0等生物信息学软件进行序列分析,并对F3'H基因的组织表达特性及原核表达产物进行了分析。结果表明紫茎泽兰F3'H基因cDNA全长为1722 bp(GeneBank登录号EF137714),编码570个氨基酸,与翠菊、大豆和非洲菊F3'H基因的氨基酸序列同源性分别为64.4%,57.3%和54.5%。Southe(?)杂交表明该基因为单拷贝。Northe(?)杂交表明F3'H基因在紫茎泽兰叶中表达量最高,且其表达受泽兰酮诱导。SDS-PAGE电泳表明F3'H基因经IPTG诱导后在大肠杆菌中能表达56.8 kDa的目的蛋白。 展开更多

关键词 类黄酮3′-羟化酶 紫茎泽兰 入侵植物 基因克隆 原核表达

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茶树类黄酮3′-羟化酶基因的克隆与表达特性分析 被引量：9

3

作者 王文丽 吴致君 +4 位作者 刘志薇 王永鑫 李辉 崔新 庄静 《茶叶科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期108-118,共11页

类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)是细胞色素P450酶家族(Cytochrome P450,CYP450)的单加氧酶,在植物次生代谢和逆境调控方面起着重要的作用。本实验以茶树品种龙井43作为试验材料,利用RT-PCR方法,从c DNA中克隆得到... 类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)是细胞色素P450酶家族(Cytochrome P450,CYP450)的单加氧酶,在植物次生代谢和逆境调控方面起着重要的作用。本实验以茶树品种龙井43作为试验材料,利用RT-PCR方法,从c DNA中克隆得到茶树中编码类黄酮3′-羟化酶基因,命名为Cs F3′H1。序列分析显示,Cs F3′H1基因开放阅读框为1 530 bp,编码509个氨基酸,含有相对保守的P450酶系结合域。进化树分析表明,Cs F3′H1与Cs F3′H3的进化树关系相近,与Cs F3′H2的进化树关系较远。序列多重比对显示,Cs F3′H1蛋白具有F3′H蛋白的特征基序,并与高粱、猕猴桃、杨树、拟南芥和葡萄同源蛋白一致性为66.48%。氨基酸组分、理化性质、亲水性/疏水性和无序化分析显示,Cs F3′H1是亲水性蛋白,无序化特征不明显。利用实时荧光定量PCR对Cs F3′H1基因在茶树不同组织和不同激素处理下的表达谱进行检测,结果显示:不同组织中,Cs F3′H1基因的表达水平在第一叶中最高,之后随着叶片的成熟逐渐下降,Cs F3′H1基因在老叶和根中几乎不表达,表达水平从高到低依次为第一叶>第二叶>第三叶>第四叶>嫩茎>根>老叶;在不同激素处理中,Cs F3′H1在SA激素处理下的表达量最高,为对照的2.24倍,在Me JA处理下表达量最低,为对照的0.43倍。 展开更多

关键词 茶树 类黄酮3′-羟化酶 进化树分析 组织表达 激素处理

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鲜切荸荠类黄酮3’-羟化酶分离纯化及其动力学性质 被引量：7

4

作者 何凤平 潘永贵 张伟敏 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期17-23,共7页

以鲜切荸荠为材料,通过p H 7.5 Tris-HCl缓冲液浸提得到类黄酮3’-羟化酶(flavonoid 3′-hydroxylase,F3’H)粗酶液,然后采用硫酸铵分级沉淀、透析、二乙氨乙基(dicthylaminoethyl,DEAE)-纤维素离子交换层析及Sephadex G-100凝胶过滤层... 以鲜切荸荠为材料,通过p H 7.5 Tris-HCl缓冲液浸提得到类黄酮3’-羟化酶(flavonoid 3′-hydroxylase,F3’H)粗酶液,然后采用硫酸铵分级沉淀、透析、二乙氨乙基(dicthylaminoethyl,DEAE)-纤维素离子交换层析及Sephadex G-100凝胶过滤层析进行分离纯化,最终所得纯化酶的纯化倍数达到14.01,比活力提高到478.49 U/mg,回收率为6.38%。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)进行纯度鉴定,已达到电泳纯,测定得到其分子质量约为53.09 k D。纯化酶F3′H的最适温度为30℃,最适p H值为7.5;以柚皮素作为底物,测得该酶的米氏常数(K_m)为1.08 mmol/L,最大反应速率(v_(max))为416.67 U/(min·m L);对于酶活性,高浓度的Na+表现出微弱的抑制作用,Ca^(2+)和柠檬酸具有强烈的抑制作用,而Fe^(2+)、Mg^(2+)、NADPH和VC却表现出强烈的激活作用。 展开更多

关键词 鲜切荸荠 类黄酮3′-羟化酶 分离纯化 动力学性质

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高等植物F3′HcDNA及其氨基酸序列的生物信息学分析 被引量：4

5

作者 苏丽 赵昶灵 +2 位作者 杨晓娜 李会容 李云 《云南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期316-326,共11页

用生物信息学方法对GenBank中拟南芥、油菜、大豆、矮牵牛和高梁等的类黄酮3′-羟化酶基因的cD-NA序列及其编码氨基酸序列的结构、理化性质、信号肽、疏水性/亲水性、亚细胞定位、跨膜结构域、功能域和进化关系进行了初步预测和分析。... 用生物信息学方法对GenBank中拟南芥、油菜、大豆、矮牵牛和高梁等的类黄酮3′-羟化酶基因的cD-NA序列及其编码氨基酸序列的结构、理化性质、信号肽、疏水性/亲水性、亚细胞定位、跨膜结构域、功能域和进化关系进行了初步预测和分析。结果表明:不同植物类黄酮3′-羟化酶基因cDNA序列的相似性为69.5%,其起始密码子均为ATG,终止密码子均为TAA、TAG或TGA,包括5,′3′非翻译区和一个开放阅读框;不同植物类黄酮3′-羟化酶基因cDNA序列编码的氨基酸序列的理化性质基本一致,相似性为72.5%,含有6段保守氨基酸序列,是"PPGR"、"AGTDT"、"RPPN"、"AYNY"、"IKALLL"、"TPLS";在进化关系上可划分为两大类;不同植物类黄酮3′-羟化酶具有一个跨膜结构域、定位于内质网上,并有一段与细胞色素P450功能区相匹配的功能域;类黄酮3′-羟化酶属具转运肽的亲水性稳定分泌蛋白,其二级结构为α-β型,α-螺旋和无规卷曲为最主要的结构元件,延伸链和β-转角散布于整个结构。可为类黄酮3′-羟化酶基因的克隆和遗传操作提供理论参考。 展开更多

关键词 高等植物 类黄酮3′-羟化酶基因 CDNA序列 氨基酸序列 生物信息学分析

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18种观赏植物F3′5′H基因生物信息学分析

6

作者 曾慧兰 高阳 卢毅 《安徽农业科学》 CAS 2023年第7期103-109,共7页

采用生物信息学方法对18种观赏植物类黄酮-3′5′-羟化酶基因(flavonoid-3′5′-hydroxylase,F3′5′H)的mRNA和氨基酸序列的理化性质、跨膜结构域、保守结构域、亚细胞定位、二级结构、三级结构和同源性进行预测与分析。结果表明,绝大... 采用生物信息学方法对18种观赏植物类黄酮-3′5′-羟化酶基因(flavonoid-3′5′-hydroxylase,F3′5′H)的mRNA和氨基酸序列的理化性质、跨膜结构域、保守结构域、亚细胞定位、二级结构、三级结构和同源性进行预测与分析。结果表明,绝大多数观赏植物的F3′5′H为亲水性稳定蛋白质,以α螺旋为主、无信号肽的跨膜蛋白质;大多数定位于内质网膜上;其三级结构模型为5ylw.1.A铁锈醇合成酶,为单链蛋白,属于细胞色素P450基因家族;同源保守氨基酸序列为“LPPGP”“AGTDTS”和“PFGAGRRICAG”。 展开更多

关键词 生物信息学 观赏植物 氨基酸序列 类黄酮-3′5′-羟化酶

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调控观赏植物花色的类黄酮3′羟化酶基因研究进展 被引量：3

7

作者 丁灵 李崇晖 +1 位作者 黄少华 张志群 《北方园艺》 CAS 北大核心 2015年第17期188-193,共6页

综述了类黄酮3′羟化酶基因(F3′H)调控观赏植物花色的分子机理及近年来的研究进展,总结了类黄酮生物合成途径中F3′H的作用,F3′H基因的分离克隆及鉴定方法、表达模式及其对花色的影响,并提出未来研究的展望,以期为进一步明确F3′H基... 综述了类黄酮3′羟化酶基因(F3′H)调控观赏植物花色的分子机理及近年来的研究进展,总结了类黄酮生物合成途径中F3′H的作用,F3′H基因的分离克隆及鉴定方法、表达模式及其对花色的影响,并提出未来研究的展望,以期为进一步明确F3′H基因调控花色的分子机理研究以及可能的花色定向育种提供参考。 展开更多

关键词 花色 观赏植物 F3′H基因 类黄酮

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高丛蓝莓类黄酮3′-羟化酶基因F3′H的克隆及表达特性分析 被引量：3

8

作者 李艳芳 张凌云 《生命科学研究》 CAS CSCD 2015年第4期303-309,共7页

以高丛蓝莓(Highbush blueberry)"喜来(Sierra)"和"日出(Sunrise)"为研究材料,通过RACE(rapid amplification of c DNA end,RACE)技术获得蓝莓(Vaccinium ssp.)F3′H基因的全长c DNA序列,并使用生物信息学工具对该... 以高丛蓝莓(Highbush blueberry)"喜来(Sierra)"和"日出(Sunrise)"为研究材料,通过RACE(rapid amplification of c DNA end,RACE)技术获得蓝莓(Vaccinium ssp.)F3′H基因的全长c DNA序列,并使用生物信息学工具对该基因编码蛋白的氨基酸组成及理化性质、二级和三级结构,以及氨基酸序列的相似性等进行了预测和分析。利用荧光定量PCR(RT-q PCR)手段来检测其在蓝莓果实不同发育时期表达情况。结果表明:Vs F3′H全长c DNA为1 871 bp,编码530个氨基酸,蛋白相对分子质量为58.33 k D,理论p I值为7.32;蛋白疏水性指数为0.004,属于疏水性蛋白,二三级结构预测可知其富含α-螺旋和无规则卷曲。RT-q PCR发现Vs F3′H主要在果实发育前期表达量较高,蓝果期表达量明显下调,且在不同品种中以蓝果期的表达量差异显著。这些研究结果为解析蓝莓果实色泽发育及果树分子育种奠定了理论基础。 展开更多

关键词 蓝莓 类黄酮3′-羟化酶 CDNA末端快速扩增技术 生物信息学 组织表达

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海南龙血树类黄酮3′-羟化酶基因(DcF3′H)的克隆与表达分析 被引量：2

9

作者 陈盼 曹天骏 +4 位作者 戴好富 李辉亮 郭冬 梅文莉 彭世清 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期568-575,共8页

类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)是植物黄酮类化合物骨架修饰途径中的关键酶之一,在形成结构多样化的黄酮类化合物中起重要作用。在前期已获得的龙血树转录组数据基础上克隆了1个海南龙血树F3′H基因,命名为DcF3′H... 类黄酮3′-羟化酶(Flavonoid 3′-hydroxylase,F3′H)是植物黄酮类化合物骨架修饰途径中的关键酶之一,在形成结构多样化的黄酮类化合物中起重要作用。在前期已获得的龙血树转录组数据基础上克隆了1个海南龙血树F3′H基因,命名为DcF3′H。DcF3′H含有的开放阅读框长1 533 bp,编码510个氨基酸。推导的DcF3′H分子量为58 ku,等电点p I为6.59。DcF3′H含有细胞色素P450的保守结构域和CYP基序,与甘蔗、玉米、猕猴桃、小麦、烟草、黄瓜和大豆等植物的F3′H同源性分别为76%、75%、77%、74%、75%、76%和75%。进化树分析表明,DcF3′H与中国水仙亲缘关系较近,与苜蓿和鹰嘴豆的亲缘关系较远。荧光定量表达结果显示:DcF3′H在根、茎、叶、花和果等组织中均有表达,其中在花中表达量最高,根中表达量最低;无机盐诱导剂处理能显著提高DcF3'H的表达量,处理3 d时DcF3′H的表达量提高了5.58倍。此结果将为进一步研究海南龙血树类黄酮3′-羟化酶基因的功能奠定基础。 展开更多

关键词 海南龙血树 类黄酮3′-羟化酶 表达分析

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操纵茶树类黄酮3′-羟基化酶生物合成B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物 被引量：7

10

作者 周天山 余有本 +2 位作者 肖斌 鮑露 高岳芳 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期447-458,共12页

【目的】操纵茶树类黄酮3′-羟基化酶,生物合成B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物圣草酚、二氢槲皮素和槲皮素。【方法】构建了4个茶树类黄酮3′-羟基化酶基因(CsF3′H)和拟南芥的P450还原酶基因(ATR)融合表达质粒:SUMO-CsF3'H[7-517]... 【目的】操纵茶树类黄酮3′-羟基化酶,生物合成B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物圣草酚、二氢槲皮素和槲皮素。【方法】构建了4个茶树类黄酮3′-羟基化酶基因(CsF3′H)和拟南芥的P450还原酶基因(ATR)融合表达质粒:SUMO-CsF3'H[7-517]::ATR1[49-688]3 AA、SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR1[49-688]3 AA、SUMO-CsF3'H[7-517]::ATR2[75-711]3 AA和SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR2[75-711]3 AA,分别转化大肠杆菌菌株TOP10、DH5α和BL21,获得12个转化菌株S1–S12;构建了茶树类黄酮3′-羟基化酶基因CsF3′H表达质粒p YES-Dest52-CsF3′H,转化酵母菌株WAT11,得到转化菌株S13;构建了茶树类黄酮3′-羟基化酶基因CsF3′H表达质粒pES-URA-CsF3′H,及茶树黄烷酮3-羟基化酶基因CsF3H与拟南芥黄酮醇合成酶基因At FLS的融合表达质粒pES-HIS-CsF3H::At FLS 9AA,二者共转化酵母菌株WAT11,获得转化菌株S14。【结果】转化SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR1[49-688]3 AA质粒的TOP10菌株S6在25°C条件下发酵,转化效率最高,能将1000μmol/L柚皮素、二氢山奈酚和山奈酚,分别转化生成287.93μmol/L圣草酚、131.76μmol/L二氢槲皮素和188.62μmol/L槲皮素。发酵菌株S13能分别将1000μmol/L柚皮素、二氢山奈酚和山奈酚,最多能转化生成734.32μmol/L圣草酚、446.07μmol/L二氢槲皮素和594.64μmol/L槲皮素。喂食S14发酵菌株5 mmol/L的底物柚皮素,在发酵36–48 h中,最多能生成1412.16μmol/L圣草酚、490.25μmol/L山奈酚、445.75μmol/L槲皮素、66.75μmol/L二氢槲皮素和73.50μmol/L二氢山奈酚。【结论】本研究首次将茶树类黄酮3′-羟基化酶基因应用于B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物圣草酚、二氢槲皮素和槲皮素的生物合成。 展开更多

关键词 茶树类黄酮3′-羟基化酶 B环-3′ 4′-二羟基黄酮类化合物 生物合成

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紫丁香SoF3′H对花瓣中花青苷合成的功能解析

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作者 马波 李雷 +6 位作者 胡增辉 冷平生 汪进萱 冷卓 杨艺慧 贾黎明 吴静 《园艺学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1833-1843,共11页

作为花青苷合成通路中的关键酶,类黄酮3′–羟化酶(flavonoid-3′-hydroxylase,F3′H)对植物花的呈色非常重要。为探究SoF3′H在紫丁香(Syringaoblata)花青苷合成中的作用,克隆SoF3'H基因,并进行蛋白同源序列比对和进化树分析,通过q... 作为花青苷合成通路中的关键酶,类黄酮3′–羟化酶(flavonoid-3′-hydroxylase,F3′H)对植物花的呈色非常重要。为探究SoF3′H在紫丁香(Syringaoblata)花青苷合成中的作用,克隆SoF3'H基因,并进行蛋白同源序列比对和进化树分析,通过qRT-PCR分析该基因在不同花发育时期与器官中的表达模式,在紫丁香花瓣中瞬时沉默和过表达SoF3'H进行功能验证,并对其启动子进行克隆与分析,利用酵母单杂交试验验证SoAN2与SoF3′H的结合关系,对SoAN2的表达模式进行初步探索。结果显示,SoF3′H的CDS序列长1587 bp,推测编码528个氨基酸;SoF3′H具有保守的p450 superfamily结构域,属于细胞色素P450家族,与油橄榄(Oleaeuropaea)相似性最高(82.46%)。随着花发育,紫丁香花瓣褪色,SoF3′H的表达水平逐渐降低;SoF3′H在盛花期花冠裂片中表达最高,在同时期根、雄蕊和茎中相对较低。沉默SoF3′H后花瓣显著褪色,花青苷含量显著降低;过表达SoF3′H的花瓣着色明显,花青苷含量显著升高。克隆得到2000 bp的SoF3′H启动子序列具有MYB识别位点,并发现MYB家族成员SoAN2可以与该启动子直接结合,且So AN2在紫丁香花不同发育阶段的表达呈降低趋势,与SoF3′H在不同开花时期的表达趋势基本一致,表明SoAN2可能促进SoF3′H的表达,从而调控花青苷含量变化,影响花瓣着色。 展开更多

关键词 紫丁香 花青苷 类黄酮3′–羟化酶(F3′H) SoAN2 功能解析

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棕色棉F3'H-羟化酶基因的克隆与生物信息学分析 被引量：3

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作者 梁明炜 刘海峰 +5 位作者 肖向文 陆雪莹 李艳红 宋武 鲁春芳 李晓波 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期199-206,共8页

根据葡萄的类黄酮3'-羟化酶(F3'H)基因全长cDNA序列Blast所得棉花的EST序列设计引物,以开花后16 d(DPA16)的新彩棉5号(XC-5)纤维为材料,利用RACE和RT-PCR技术分离得到了2个类黄酮3'-羟化酶基因cDNA序列,此2个序列编码区完... 根据葡萄的类黄酮3'-羟化酶(F3'H)基因全长cDNA序列Blast所得棉花的EST序列设计引物,以开花后16 d(DPA16)的新彩棉5号(XC-5)纤维为材料,利用RACE和RT-PCR技术分离得到了2个类黄酮3'-羟化酶基因cDNA序列,此2个序列编码区完全相同,仅在3'UTR区存在片段长短的差异,推测可能是基因转录后加工方式不同所造成。克隆所获得的棉花F3'H基因编码区全长1 533 bp,编码510个氨基酸,氨基酸序列分析预测表明,该基因所编码蛋白含有一个跨膜结构域,是一种分泌蛋白,定位于内质网上,并含有一段与细胞色素P450功能区相匹配的保守功能域;序列比对结果表明,棉花F3'H基因与其他多个物种的F3'H基因在氨基酸序列上有较高的同源性;聚类分析结果表明,棉花F3'H蛋白与双子叶植物大豆的F3'H亲缘关系较为接近,而与单子叶植物高粱等作物则较远。 展开更多

关键词 类黄酮3'-羟化酶 棕色棉 RACE 序列分析

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