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君子兰查耳酮合酶 (CHS) 和花青素合酶 (ANS) 基因的特征和表达分析

Achilonu C Conrad 和 Maleka F Mathabatha

查耳酮合酶 (CHS) 和花青素合酶 (ANS) 是植物中负责产生花青素的关键酶。它们通常由多基因家族编码，其中一些家族成员有助于色素沉着。该研究检测了君子兰的 CHS 和 ANS 基因；其开花组织发生颜色变化。从花组织中分离出 RNA 到 cDNA，并使用下一代测序技术最初获得了三个短序列长度的 unigene（CmiCHS 11996、CmiCHS 43839 和 CmiANS）。基因特异性引物是根据未发表的 CHS 和 ANS 初始短序列设计的。PCR后扩增的cDNA长度为CmiCHS 11996（933 bp）、CmiCHS 43839（951 bp）和CmiANS（983 bp）。起始翻译ORF框对应于CHS基因的390个氨基酸的推导蛋白(AEN04070)的预测蛋白，以及ANS基因(AGD99672)的预测的355个氨基酸的ORF框。计算机分析显示，CmiCHS 11996 和 CmiCHS43839 的计算分子量和理论等电点 (pI) 分别为 31.0 kDa - 6.95 和 34.6 kDa - 7.54。从推导的氨基酸序列中成功鉴定了产物结合位点和活性位点的重要基序。多重序列比对表明，CmiCHS 和 CmiANS 序列高度保守，与其他植物的查耳酮合酶具有较高的序列同一性 (>83%)。然而，使用实时定量 PCR 进行另一项测定，以确定这些基因在不同组织以及花被片（橙色和黄色花）中的表达谱。与其他组织（叶、花柱、柱头和花葶）相比，花被片中 CmiCHS 和 CmiANS 的表达水平较高。这些基因在组织中的表达模式与花青素的积累相对应，表明橙色和黄色色素肯定与查尔酮合酶和花青素合酶的调节有关。