芥蓝1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶基因BaDXS1的克隆及原核表达
2018-05-21薛生玲常嘉琪周建坤
薛生玲,江 敏,常嘉琪,刘 洋,魏 淋,周建坤,张 芬,孙 勃,*
(1.四川农业大学 园艺学院,四川 成都 611130; 2.浙江大学 园艺系,浙江 杭州 310058)
芥蓝(Brassicaalboglabra)属十字花科芸薹属蔬菜,主要以花薹和嫩叶为食用器官,起源于我国南方,在广东、福建等地区广泛栽培[1]。芥蓝具有悠久的栽培历史和丰富的种质资源,因其富含维生素C、芥子油苷、类胡萝卜素及总酚等物质,而具有极高的营养价值和保健作用[2],深受广大人民群众的喜爱。
类胡萝卜素是萜类物质[3],在植物质体中主要依靠2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸途径(2-methyl-D-erythritol-4-phosphate pathway,MEP)合成[4]。1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase,DXS)是该途径的首要限速酶,Lois等[5]研究发现,在番茄的成熟过程中,DXS的表达量与类胡萝卜素的积累成正比;Estévez等[6]通过在拟南芥中超量表达DXS基因,叶绿素、类胡萝卜素、维生素E、赤霉素和脱落酸等萜类物质的含量都提高了,而将DXS基因沉默后,这些物质含量均降低了;潘夕春等[7]通过将番茄DXS基因转入已重建了番茄红素生物合成途径的大肠埃希菌中,发现该菌能大量积累番茄红素。这些研究结果显示,DXS表达量的高低与上述萜类物质的含量成正相关,进一步证实了DXS是萜类物质生物合成途径中的一个关键酶。目前,DXS基因已从番茄[7]、玉米[8]、鱼腥草[9]、茉莉花[10]、思茅松[11]、土豆[12]等多种植物中成功分离,而芥蓝中尚未发现有关该基因的报道。
本研究采用RT-PCR方法,以芥蓝叶片为材料,首次分离出BaDXS1基因的CDS全长,对该基因序列进行生物信息学分析,并构建原核表达载体,将该基因转化至大肠埃希菌体内,进行诱导表达。……
