不同色彩矮牵牛DFR基因的克隆与生物信息学分析

二氢黄酮醇4-还原酶基因（DFR）是花色素合成途径中的一个关键基因。以新疆种植的白、红和蓝色矮牵牛为试验材料，通过同源克隆的方法从花中克隆到3个完整的DFR基因的全长编码序列（CDS），与已知的矮牵牛DFR基因（GenBank登录号：X15537）序列的相似性分别为97.79%、96.59%和97.99%，分别命名为PhDFR1，PhDFR2和PhDFR3；3个基因编码380个氨基酸，同已知矮牵牛DFR基因编码的蛋白（GenBank登录号：CAA33544）的同源性分别是95.53%、94.21%和95.79%；生物信息学分析表明，3个蛋白均具有NADB-Rossmann家族中高度保守的NADPH结合位点、底物特异性结合位点。3个矮牵牛品种DFR都不具有信号肽，为亲水蛋白，定位于细胞质的可能性最高；均具有两个跨膜结构，α-螺旋和β-折叠是3个DFR的主要二级结构元件，并且形成了β-α-β-α-β的Rossmann折叠，整本上呈对称分布。利用同源建模分析3个DFR蛋白与已知葡萄的DFR晶体结构有很高的相似性。系统进化树分析表明，PhDFR1、PhDFR2、PhDFR3与已知矮牵牛DFR蛋白亲缘关系最近。