地黄GGPPS1基因克隆及表达分析

以地黄为材料，通过分析地黄转录组数据，设计特异性引物，克隆了地黄牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶（geranylgeranyl pyrophosphate synthase，GGPPS）基因的cDNA序列，命名为RgGGPPS1，GenBank登录号为KU258808。同时在生物信息学分析的基础上，进行原核表达、纯化以及组织特异性表达分析。结果显示：（1）RgGGPPS1基因开放阅读框为987 bp，编码328个氨基酸。（2）生物信息学分析结果显示，RgGGPPS1蛋白含有2个富含天冬氨酸的基序(DDXXXXDD和DDXXD)，与芝麻等双子叶植物中的GGPPS蛋白相似性较高。（3）利用构建的原核表达载体pET 32a RgGGPPS1在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中成功表达RgGGPPS1重组蛋白，采用Ni2+亲和层析得到了纯化的RgGGPPS1重组蛋白。（4）荧光定量PCR结果显示，RgGGPPS1基因在根中表达量最高，叶、茎中表达量较低。研究结果为进一步研究RgGGPPS1基因在地黄环烯醚萜苷生物合成途径中的功能奠定了基础。