叶子花重瓣品种dod基因序列比对分析

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1、叶子花重瓣品种DOD序列比对分析摘要：呻子花品种的苞片色彩丰富艳丽，是研究颜色表达调控的优良材料。对调控甜菜色素合成酶的DOD基因进行比对分析，以探讨叶子花的DOD基因与其苞片颜色表迗的关联。通过对5个具有不同苞片颜色的重瓣叶子花栽培品种DOD基因转录组测序，应用软件ClustalX2.0进行DODcDNA序列比对分析，结果显示其序列同源性达100%，其调控色素合成的功能基因序列并没有差异。叶子花重瓣栽培品种的不同苞片颜色的表达与DOD基因对色素合成的调控可能无直接关联。关键词：叶子花；重瓣栽培品种；甜菜色素；DOPA4,5双加氧酶；DODcDNA；基因比对

2、中图分类号：S685文献标识码：A文章编号：10095500(2014)02000704收稿日期：20131022；修回日期：20140116基金项目：深圳市科技创新委员会基础研究项目(JCYJ20120615172425764)和深圳市城市管理局科研项目(200901)资助作者简介：苏进展(1958)，男，香港居民，厦门日懋城建园林建设股份有限公司董事长，深圳市日令园林绿化有限公司总经理。Email：taochen.mobg@gmail.com陈涛为通讯作者。叶子花属(Bougainvillea)植物是紫茉莉科(Nyctaginaceae)多年生灌木或乔木

3、，有10余种，原产南美洲。栽培品种丰富，苞片颜色极其艳丽多样，有单瓣与重瓣之分，是热带亚热带地区的重要观赏植物，也是研究花色变异和表迗的优良材料［1］。重瓣叶子花早在20世纪60年代就陆续在菲律宾培育出来，苞片有红色、粉红色和橙色等［2，3］，后在印度进一步培育出花叶重瓣品种［4］。与其他紫茉莉科和大多数石竹目(Caryophyllales)植物一样，叶子花的苞片色素主要是甜菜色素(Betalain)。甜菜色素是一类植物次生代谢产生的生物碱，主要包括甜菜红素和甜菜黄素［5］。形成甜菜色素的代谢途径主要由D0PA4,5双加氧酶(DOD)催化调控［6］。研究发现

4、，编码与叶子花同科的紫茉莉(Mirabilisjalapa)的DODcDNA序列(MjDOD,AB435372.1)，与甜菜(Betavulgaris：BvDOD，AJ583017)有67%的相似度，与大花马齿苋(PhytolacagrandifloraPgDOD,AJ580598)的相似度为63%［7，8］。光口十子花(BougainvilleaglabraBgDOD,AB435373.1)苞片的D0PA4，5双加氧酶cDNA全长1078bp，具有一个870bp的开放阅读框(ORF)，编码268个氨基酸［8］。研究根据光叶子花DODcDNA序列和蛋白质序列

5、(BAG80687.1)设计了一对叶子花DOD基因的特异性开放阅读框引物BdodF/R,以具有不同苞片颜色的5个重瓣叶子花品种为材料，通过反转录克隆其D0D基因的开放阅读框序列，经序列比对来探讨D0D基因与叶子花苞片不同颜色表迗之间的相关性。1材料和方法1.1材料研究材料选择苞片都是重瓣但颜色各不同或具花叶的5个重瓣叶子花栽培品种（表1）。各品种的花苞片均采自广东省深圳市仙湖植物园叶子花保育与研发基地，用液氣取样定保存，供RNA提取。1.2总RNA提取与cDNA合成采用新拓扑生物科技有限公司的新型植物总RNA提取试剂盒提取5个不同重瓣叶子花品种苞片表1供试R

6、NA提取的样品材料Table1MaterialforRNAextraction3讨论叶子花的苞片色彩多样，但迄今尚未见有真蓝色。不同色彩苞片的叶子花品种的色素生物合成调控基因序列的比对及其与苞片颜色差异表达的规律分析，对于新花色品种的分子育种具有重要价值。甜菜碱是紫茉莉科、苋科、藜科等大多数石竹目植物花果等器官颜色的主要色素。甜菜色素在植物不同器官中的含量和分布规律与颜色的表达密切相关。D0PA4,5双加氧酶(DOD)是甜菜色素生物合成过程中的关键酶，对研究花色表达调控至关重要[11]。从花色不同的大花马齿苋、甜菜、紫茉莉和光叶子花中克隆的DOD基因，其序列

7、均有不同程度的差异。试验中的5个重瓣叶子花品种具有共同的来源，都是来自巴特叶子花(BougainvilleaXbuttiana)的栽培品种。虽然这几个品种各具有不同颜色的苞片，但调控其色素合成的DOD基因cDNA序列却完全相同，表明不同苞片颜色的表迗与DOD基对色素合成的调控可能并非直接相关。甜菜色素是甜菜醛氨酸与不同氨基酸结合的衍生物，在植物体中表现为红色、紫色和黄色等多种颜色，主要包括甜菜红素和甜菜黄素两种形式，且可随pH值变化而转变[12]。因此，形成叶子花品种不同苞片丰富色彩的物质基础及其表迗调控值得进一步深入研究。参考文献：[1]陈涛.叶子花[M]

8、.北京：中国农业出版，2008.[2]PanchoJ