桑树花青素合成相关基因MaLAR和MaUGAT的克隆与表达分析

曾益春; 刘刚; 代洁; 刘江; 危玲; 朱洪庆; 佟万红; 黄盖群; 姚永权; 郑继川; 《蚕业科学 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：无色花青素还原酶(leucoanthocyanidin reductase,LAR)是催化无色花青素转化为儿茶素的一个关键酶,是植物类黄酮生物合成路径中的一个下游酶,可抑制无色花青素在花青素合成酶(anthocyanidin synthase,ANS)的催化下转化为花青素;花青素-3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖醛酸转移酶(cyanidin-3-O-glucoside 2-O-glucuronosyltransferase,UGAT)是植物花青素生物合成路径中一个关键酶,其催化花青素-3-O-葡萄糖苷转化为花青素3-O-(2-O-β-D-葡萄糖醛酸基)-β-D-葡萄糖苷,使得无色花青素最终转化为稳定的花色苷物质而累积在果实中.通过与川桑(Morus notabilis)基因组数据库进行比对鉴定到了 MaLAR和MaUGAT基因,并以粤椹大10与和田白桑的桑椹cDNA为模板克隆了 MaLAR和MaUGAT基因.聚类分析结果表明粤椹大10 MaLAR与甜樱桃(Prunus avium)亲缘关系较近,和田白桑MaLAR与川桑亲缘关系较近;粤椹大10 MaUGAT与和田白桑MaUGAT均与川桑亲缘关系较近,均属于蔷薇目.实时荧光定量PCR检测表明MaLAR在和田白桑桑椹S1—S3阶段的表达水平均高于粤椹大10;而MaUGAT则在粤椹大10桑椹S2—S3阶段中表达水平显著高于和田白桑.研究表明MaLAR在桑树花青素合成途径中可能起负调控作用,而MaUGAT在桑树花青素合成途径中可能起正调控作用.

关键词： 桑树 无色花青素还原酶 花青素-3-O-葡萄糖苷-2-O-葡萄糖醛酸转移酶 基因克隆 表达分析