丹参4-羟基-3-甲基-2-丁烯基焦磷酸还原酶基因的全长克隆与诱导表达分析

本研究根据转录组数据提供的基因片段设计特异引物,利用cdna快速末端扩增方法克隆丹参4-羟基-3-甲基-2-丁烯基焦磷酸还原酶全长cdna(smhdr),genbank注册号jx233817,并进行蛋白结构预测、序列多重比对和构建进化树等生物信息学分析;然后采用实时荧光定量pcr(rt-pcr)检测该基因在ag+诱导后的表达情况,使用uplc检测对应样品的丹参酮类化合物含量。获得的smhdr全长基因由1647个核苷酸组成,编码463个氨基酸,蛋白分子质量为51.88kd,等电点pi5.72,二级结构中α-螺旋结构占35.64%、β-折叠占20.30%、无规则卷曲占44.06%。序列比对和系统进化分析表明,smhdr与其他植物hdr家族具有较高的同源性,并与库洛胡黄连hdr两者的亲缘关系较近。rt-pcr结果显示,smhdr受ag+诱导后表达水平在12h时急剧上升后显著下降,丹参酮类成分含量受ag+诱导后先缓慢上升,在120h时有明显提高,两者的增加趋势呈正相关。推测smhdr基因可能参与丹参酮类成分的生物合成,这为进一步研究丹参酮类成分生物合成及其次生代谢调控机制奠定了基础。