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甘薯IbWRKY44 的克隆与表达分析

2021-12-16赵彩良吕运韬董静静刘世芳贾小云

山西农业科学 2021年12期

赵彩良,常 璐,吕运韬,张 洁,董静静,刘世芳,贾小云

(1.山西农业大学生命科学学院,山西太谷 030801;2.山西农业大学农学院,山西太谷 030801;3.临沂市河东区汤泉高级中学,山东临沂 276027)

甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam)块根富含多种营养成分如维生素、蛋白质以及花青素、类胡萝卜素等,是重要的粮食作物。甘薯的种植具有操作简单、成本低、产量高等特点,其产量仅次于水稻、小麦和玉米[1]。

花青素属于类黄酮物质,是一种水溶性的可食用色素,存在于植物液泡中且在不同pH 条件下呈现粉色、红色、蓝色、紫色等颜色[2]。花青素不仅可以帮助植物抵抗不良的外界环境、吸引昆虫传播花粉,还在人类的医疗保健方面发挥着重要作用,如具有抗氧化、抗癌、预防心血管疾病等功能[3-5]。花青素的生物合成受到多种因素的调节,包括结构基因、调节基因、环境因子(光照、温度、糖、激素、pH、干旱、肥料、病害等)以及microRNA 等。结构基因是指编码花青素生物合成途径中的酶基因,包括CHS(查尔酮合成酶)、CHI(查尔酮异构酶)、F3H(黄烷酮-3-羟化酶)、DFR(二羟基黄酮醇还原酶)、ANS(花色素合成酶)和UFGT(类黄酮糖基转移酶)等。调节基因主要包括MYB、bHLH 和WD40 三类转录因子,它们通过形成MBW 复合体来参与调控花青素的生物合成。近年来也发现许多其他类型的转录因子参与了花青素生物合成的调控,包括NAC、WRKY、AP2、SPL等。杨慧珍[6]研究表明,IbANS 在紫色甘薯的块根、茎和叶中的表达量均显著高于白色甘薯,可能参与花青素的合成。CHU 等[7]研究表明,过表达IbMYB1 的转基因拟南芥中花青素的含量上升且花青素合成相关基因CHI、F3′H、DFR 的表达量均上调。……

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