葉子花重瓣品種dod基因序列比對分析

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1、葉子花重瓣品種DOD序列比對分析摘要：呻子花品種的苞片色彩豐富艷麗，是研究顏色表達調(diào)控的優(yōu)良材料。對調(diào)控甜菜色素合成酶的DOD基因進行比對分析，以探討葉子花的DOD基因與其苞片顏色表迗的關(guān)聯(lián)。通過對5個具有不同苞片顏色的重瓣葉子花栽培品種DOD基因轉(zhuǎn)錄組測序，應(yīng)用軟件ClustalX2.0進行DODcDNA序列比對分析，結(jié)果顯示其序列同源性達100%，其調(diào)控色素合成的功能基因序列并沒有差異。葉子花重瓣栽培品種的不同苞片顏色的表達與DOD基因?qū)ι睾铣傻恼{(diào)控可能無直接關(guān)聯(lián)。關(guān)鍵詞：葉子花；重瓣栽培品種；甜菜色素；DOPA4,5雙加氧酶；DODcDNA；基因比對

2、中圖分類號：S685文獻標識碼：A文章編號：10095500(2014)02000704收稿日期：20131022；修回日期：20140116基金項目：深圳市科技創(chuàng)新委員會基礎(chǔ)研究項目(JCYJ20120615172425764)和深圳市城市管理局科研項目(200901)資助作者簡介：蘇進展(1958)，男，香港居民，廈門日懋城建園林建設(shè)股份有限公司董事長，深圳市日令園林綠化有限公司總經(jīng)理。Email：taochen.mobg@gmail.com陳濤為通訊作者。葉子花屬(Bougainvillea)植物是紫茉莉科(Nyctaginaceae)多年生灌木或喬木

3、，有10余種，原產(chǎn)南美洲。栽培品種豐富，苞片顏色極其艷麗多樣，有單瓣與重瓣之分，是熱帶亞熱帶地區(qū)的重要觀賞植物，也是研究花色變異和表迗的優(yōu)良材料［1］。重瓣葉子花早在20世紀60年代就陸續(xù)在菲律賓培育出來，苞片有紅色、粉紅色和橙色等［2，3］，后在印度進一步培育出花葉重瓣品種［4］。與其他紫茉莉科和大多數(shù)石竹目(Caryophyllales)植物一樣，葉子花的苞片色素主要是甜菜色素(Betalain)。甜菜色素是一類植物次生代謝產(chǎn)生的生物堿，主要包括甜菜紅素和甜菜黃素［5］。形成甜菜色素的代謝途徑主要由D0PA4,5雙加氧酶(DOD)催化調(diào)控［6］。研究發(fā)現(xiàn)

4、，編碼與葉子花同科的紫茉莉(Mirabilisjalapa)的DODcDNA序列(MjDOD,AB435372.1)，與甜菜(Betavulgaris：BvDOD，AJ583017)有67%的相似度，與大花馬齒莧(PhytolacagrandifloraPgDOD,AJ580598)的相似度為63%［7，8］。光口十子花(BougainvilleaglabraBgDOD,AB435373.1)苞片的D0PA4，5雙加氧酶cDNA全長1078bp，具有一個870bp的開放閱讀框(ORF)，編碼268個氨基酸［8］。研究根據(jù)光葉子花DODcDNA序列和蛋白質(zhì)序列

5、(BAG80687.1)設(shè)計了一對葉子花DOD基因的特異性開放閱讀框引物BdodF/R,以具有不同苞片顏色的5個重瓣葉子花品種為材料，通過反轉(zhuǎn)錄克隆其D0D基因的開放閱讀框序列，經(jīng)序列比對來探討D0D基因與葉子花苞片不同顏色表迗之間的相關(guān)性。1材料和方法1.1材料研究材料選擇苞片都是重瓣但顏色各不同或具花葉的5個重瓣葉子花栽培品種（表1）。各品種的花苞片均采自廣東省深圳市仙湖植物園葉子花保育與研發(fā)基地，用液氣取樣定保存，供RNA提取。1.2總RNA提取與cDNA合成采用新拓撲生物科技有限公司的新型植物總RNA提取試劑盒提取5個不同重瓣葉子花品種苞片表1供試R

6、NA提取的樣品材料Table1MaterialforRNAextraction3討論葉子花的苞片色彩多樣，但迄今尚未見有真藍色。不同色彩苞片的葉子花品種的色素生物合成調(diào)控基因序列的比對及其與苞片顏色差異表達的規(guī)律分析，對于新花色品種的分子育種具有重要價值。甜菜堿是紫茉莉科、莧科、藜科等大多數(shù)石竹目植物花果等器官顏色的主要色素。甜菜色素在植物不同器官中的含量和分布規(guī)律與顏色的表達密切相關(guān)。D0PA4,5雙加氧酶(DOD)是甜菜色素生物合成過程中的關(guān)鍵酶，對研究花色表達調(diào)控至關(guān)重要[11]。從花色不同的大花馬齒莧、甜菜、紫茉莉和光葉子花中克隆的DOD基因，其序列

7、均有不同程度的差異。試驗中的5個重瓣葉子花品種具有共同的來源，都是來自巴特葉子花(BougainvilleaXbuttiana)的栽培品種。雖然這幾個品種各具有不同顏色的苞片，但調(diào)控其色素合成的DOD基因cDNA序列卻完全相同，表明不同苞片顏色的表迗與DOD基對色素合成的調(diào)控可能并非直接相關(guān)。甜菜色素是甜菜醛氨酸與不同氨基酸結(jié)合的衍生物，在植物體中表現(xiàn)為紅色、紫色和黃色等多種顏色，主要包括甜菜紅素和甜菜黃素兩種形式，且可隨pH值變化而轉(zhuǎn)變[12]。因此，形成葉子花品種不同苞片豐富色彩的物質(zhì)基礎(chǔ)及其表迗調(diào)控值得進一步深入研究。參考文獻：[1]陳濤.葉子花[M]

8、.北京：中國農(nóng)業(yè)出版，2008.[2]PanchoJ