青稞籽粒花青素合成相关基因HvnF3'M的克隆与表达分析

旨在从紫粒青稞'达章紫'和白粒青稞'昆仑12号'中分别克隆具有典型的P450超家族结构域的F3'M基因.序列分析结果表明,该基因序列全长为1 584 bp,共编码527个氨基酸.序列比对发现,'达章紫'与'昆仑12号'中的HvnF3'M序列存在2个碱基差异,一致性为99.87％;氨基酸序列也存在2个差异,一致性为99.62％.理化性质分析表明,两蛋白理论等电点分别为6.85和7.19,分子质量分别为57.01 ku和56.89 ku.蛋白质序列分析表明,HvnF3'M为亲水性稳定的碱性蛋白,'达章紫'中该蛋白主要由α-螺旋、无规卷曲、延伸链和β转角组成;'昆仑12号'中该蛋白主要由α-螺旋、无规卷曲和延伸链组成.系统进化分析表明,在11种禾本科植物种中,两品种的F3'M蛋白与大麦的亲缘进化关系最近,与玉米亲缘关系最远.荧光定量PCR(RT-qPCR)分析表明,随着籽粒颜色的形成(尤其是在晚期),'达章紫'HvnF3'M基因的表达量呈现极显著升高(P＜0.01);而'昆仑12号'HvnF3'M基因表达量呈现逐渐下降的趋势.从研究结果推测,HvnF3'M基因与青稞籽粒颜色的形成有着密切联系,且在籽粒花青素形成过程中起正向调控作用.