王敏¹ , 王熙林 ² , 宋钢钢² , 郁国良 ² , 刘家勤² , 李佳佳² , 葛风伟^2* , 赵惠新^1,2*

1 新疆师范大学生命科学学院, 干旱区植物逆境生物学实验室, 乌鲁木齐, 830054; 2 北京师范大学生命科学学院, 抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室, 北京, 100087
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《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 13 篇   
收稿日期: 2019年12月29日    接受日期: 2020年01月07日    发表日期: 2021年08月16日

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芥子油苷是独行菜种子的重要药用活性物质，也是重要的植物代谢调节物。但独行菜芥子油苷的合成途径及其调节还不清楚。为了探讨独行菜芥子油苷合成与生长阶段、组织器官的关系，本研究基于独行菜种子转录组数据库，以 UGT (尿苷二磷酸 - 糖基转移酶)为关键词筛选在芥子油苷核心结构起修饰作用的关键酶基因序列，并对其结构及表达特性进行分析。结果表明，独行菜种子萌发中有 98 条 Unigenes，其中一条c19350_g1 与拟南芥 UGT74B1 相似性最高。进一步采用 RT-PCR 技术克隆到独行菜 UGT74B1 基因，命名为LaUGT74B1，结构分析显示，该基因的 cDNA 序列编码区为 1 386 bp，编码产物为 461 个氨基酸的蛋白，蛋白的理论等电点为 5.38，其不稳定系数为 34.70，为稳定蛋白质，不具有跨膜结构。其二级结构主要由 琢 螺旋和无规则卷曲构成，与独行菜与琴叶拟南芥、亚麻荠、荠菜的 UGT74B1 的序列相似性较高。另外，LaUGT74B1表达具有时空特异性，萌发阶段表达量呈现先下降后上升的变化趋势，苗期主要在叶中表达，花期主要在根中，结实期主要在老茎中。本研究结果可为独行菜芥子油苷生物合成途径阐明提供初步的试验基础。
 

独行菜；芥子油苷； LaUGT74B1；结构分析；时空表达特性