菊花CmHB15-1基因克隆及调控木质素合成功能分析 - 甘好; 李菲; 蒋甲福; 宋爱萍; 丁莲; 陈发棣; 陈素梅 (南京农业大学学报, 2023)
S682.1+1; [目的]本文旨在探究菊花CmHB15-1基因调控木质素合成的功能.[方法]通过同源克隆,以菊花'神马'cDNA为模板克隆CmHB15-1基因,利用DNAMAN 8.0软件对其进行序列分析,构建pORE-R4-CmHB15-1-GFP载体并导入烟草叶片中进行亚细胞定位分析;利用酵母杂交试验分析其转录激活活性;利用RT-qPCR技术对CmHB15-1基因进行组织特异性表达分析及潜在下游基因分析,并通过遗传转化拟南芥分析其对木质素合成的影响.[结果]CmHB15-1基因的开放阅读框为2520 bp,编码839个氨基酸,预测蛋白相对分子质量为92.44×103,等电点为6.46.CmHB15-1蛋白具有Homeobox、bZIP、START、MEKHLA结构域,与除虫菊TcATHB-15亲缘关系最近.亚细胞定位显示CmHB15-1蛋白定位在细胞核上,有转录激活活性.CmHB15-1基因在茎中的表达量最高,且其表达量从茎顶端向基部节间逐渐增加,在茎基部节间表达量最高.CmHB15-1转基因拟南芥植株OE-20、OE-23木质素含量比野生型分别增加了15.98％和17.99％,且转基因拟南芥植株中木质素合成相关基因苯丙氨酸解氨酶基因(PAL1)、肉桂酸-4-羟基化酶基因(C4H)、4-香豆酰辅酶A连接酶基因(4CL1)、咖啡酰辅酶A甲基转移酶基因(CCoAOMT1)、阿魏酸-5-羟基化酶基因(F5H)表达量均显著上调.[结论]CmHB15-1基因参与调控木质素生物合成.