人参查尔酮合成酶基因PgCHS1的克隆与表达分析

该文探究了人参查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因的表达模式与人参黄酮含量及抗胁迫之间的关系.作者从新鲜4年生人参根中提取总RNA,反转录合成cDNA,根据转录组测序结果,利用PCR扩增克隆人参CHS基因的cDNA全长,对其进行生物信息学分析,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)分析人参根、茎、叶和胁迫条件下发根中CHS基因的表达水平,并测定其黄酮含量.克隆得到人参CHS,命名为PgCHS1,序列完整开放读码框(ORE)长度为1 182 bp,编码393个氨基酸.分析表明,该序列属于CHS家族基因,其具有查尔酮合成酶催化中心4个高度保守的残基Cys164、Phe215、His303、Asn336和形成活性中心构象所必需的13个关键残基Pro138、Gly163、Gly167、Leu214、Asp217、Gly262、Pro304、Gly305、Gly306、Gly335、Gly374、Pro375、Gly376.基因表达分析表明,PgCHS1基因在叶片中的表达量最高,其次是茎、根和发根,并且受SA和MeJA的诱导.人参黄酮含量与基因表达水平高度一致.结果提示,PgCHS1基因参与人参黄酮的生物合成,从而保护人参免受外界的胁迫.