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黑果枸杞LrTTG1基因的克隆及表达分析

2018-02-13马得森王联星史国民

西北植物学报 2018年12期

马得森,王联星,史国民,何 涛

(青海大学 生态环境工程学院,青海省园林植物与观赏园艺重点实验室,省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,西宁 810016)

花青素(Anthocyanins)属于类黄酮物质,是一种水溶性天然色素,可以使植物呈现多种颜色[1]。它广泛存在于植物中,最常见的有6类,分别是飞燕草色素、矢车菊色素、天竺葵色素、锦葵色素、芍药色素和牵牛花色素[2]。随着对花青素不断深入的研究,人们发现其拥有抗氧化[3]、改善肝功能[4]、降血糖[5]、抗癌[6]、抗炎[7]、防辐射[8]和保护视力[9]等多种生理作用。因此,花青素被广泛应用到食品、保健品和医药等领域,有着很好的前景。

TTG1 (TRANSPARENTTESTAGLABRA1)基因编码的蛋白一般含有WD40重复基序,所以被称为WD40蛋白,该调控因子与花青素的合成[10]、根毛发育[11]、表皮毛发育[12]和种子休眠[13]等密切相关。目前,已先后从拟南芥(Arabidopsisthaliana)[14]、棉花(Gossypiumhirsutum)[15]、油菜(Brassicanapus)[16]、紫罗兰(Matthiolaincana)[17]、茄子(Solanummelongena)[18]等多种植物中克隆出该基因。其中,有学者[12]发现拟南芥ttg1-13突变体表现出无花青素的特性。Humphries等[15]克隆出了棉花GhTTG1基因并发现该基因能够弥补拟南芥ttg1突变体中无花青素的缺陷。Lu等[16]发现油菜的BnTTG1在各个组织器官中都有表达,跟拟南芥AtTTG1基因的组织表达模式相同,推测其可能在油菜种皮色素的形成中有重要的调控作用。在紫罗兰TTG1蛋白氨基酸链中的一个色氨酸突变为精氨酸,导致DFR(Dihydroflavonol-4-Reductase)不表达,花青素合成受阻,所开的花为白花[17]。刘新宇等[18]发现在茄子中SmTTG1参与花青素的合成。

黑果枸杞的果实中含有丰富的花青素,是蓝莓的18倍之多。……

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