陈可欣^1,2 , 王晓明¹ , 曾慧杰¹ , 李永欣¹ , 何钢² , 乔中全^1*

1 湖南省林业科学院, 长沙, 410004; 2 中南林业科技大学生命科学与技术学院, 长沙, 410004; 3 长沙市木本花卉工程技术研究中心, 长沙, 410004
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《分子植物育种》印刷版, 2021 年, 第 19 卷, 第 10 篇   
收稿日期: 2020年03月26日    接受日期: 2020年03月30日    发表日期: 2021年08月08日

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花青素合成酶(anthocyanidin synthase, ANS)是植物花青素生物合成途径末端的限速酶。为初步探究LiANS 在紫薇花青素生物合成途径上的功能，本研究以紫薇‘紫韵’为试材，利用 RACE 技术获得 ANS 基因的全长，并进行生物信息学的分析和原核表达。采用 qRT-PCR 与 LC-MS 技术检测 LiANS 基因在叶片不同发育时期的表达情况并与花青素含量做相关性分析。结果显示，LiANS 的 cDNA 序列全长 1 378 bp (基因登录号为 MT023557)，开放阅读框为 1 068 bp，编码 355 个氨基酸，蛋白分子量为 40.221 91 kD，理论等电点 5.34，具有典型的 2OG-FeII-Oxy 保守结构域，是不稳定亲水性蛋白。系统进化树分析表明 LiANS 与石榴的亲缘关系最近。构建原核表达 pCold-LiANS 载体，在 IPTG 诱导下获得了 LiANS 融合表达蛋白，与预期分子量一致。荧光定量 PCR 与 LC-MS 分析表明 LiANS 基因在红色的嫩叶时期表达量最高，随着叶片成熟转为绿色和灰紫色而不断下降。相关关系矩阵表明 LiANS 基因表达量与花青素含量相关性系数为 0.854 508，推测 LiANS 基因参与了花青素的积累。为深入研究 LiANS 基因功能在紫薇花青素生物合成的分子调控网络提供科学依据。

紫薇；LiANS；花青素；表达分析；蛋白表达