耿晓姗 , 朱宇林 , 蒙柳密 , 陈雯 , 刘秦

玉林师范学院生物与制药学院, 玉林, 537000
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20 卷, 第 13 篇   
收稿日期: 2021年05月12日    接受日期: 2021年05月27日    发表日期: 2022年09月15日

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苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)是苯丙烷代谢途径的关键酶，在植物的类黄酮类物质的合成起着重要作用。为了研究牛大力 PAL 的功能，本研究利用 RT-PCR 技术从牛大力的根中克隆获得 1 个苯丙氨酸解氨酶基因，命名为 MsPA L1。基因结构分析表明，该基因开放阅读框为 2 157 bp，编码719 个氨基酸，蛋白质分子量为 78.8 kD，理论等电点为 6.23；MsPAL1 蛋白具有苯丙氨酸解氨酶特异性特征序列(G-[STG][LIVM]-[STG]-[AC]-S-G-[DH]-L-X-P-L-[SA]-X(2)-[SAV])；MsPAL1 蛋白的空间结构模型分析显示 MsPAL1 为同型四聚体，每个单体均由 MIO 结构域、核心域和插入的屏蔽域组成，其中 MIO 区中含有高度保守的 Ala-Ser-Gly 三联体活性位点。进化树分析表明，MsPAL1 与豆科植物鹰嘴豆和蒺藜苜蓿的亲缘关系较近，同归属于双子叶分支。荧光定量结果显示 MsPA L1 主要在牛大力不同组织的表达丰度为：不定根 >块根>叶>茎，其中不定根中的表达量显著高于块根，而叶和茎中的表达无显著性差异。本研究结果为进一步了解 PAL基因在牛大力类黄酮类物质积累的分子机制提供理论依据。

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)是苯丙烷代谢途径的关键酶，在植物的类黄酮类物质的合成起着重要作用。为了研究牛大力 PAL 的功能，本研究利用 RT-PCR 技术从牛大力的根中克隆获得 1 个苯丙氨酸解氨酶基因，命名为 MsPA L1。基因结构分析表明，该基因开放阅读框为 2 157 bp，编码719 个氨基酸，蛋白质分子量为 78.8 kD，理论等电点为 6.23；MsPAL1 蛋白具有苯丙氨酸解氨酶特异性特征序列(G-[STG][LIVM]-[STG]-[AC]-S-G-[DH]-L-X-P-L-[SA]-X(2)-[SAV])；MsPAL1 蛋白的空间结构模型分析显示 MsPAL1 为同型四聚体，每个单体均由 MIO 结构域、核心域和插入的屏蔽域组成，其中 MIO 区中含有高度保守的 Ala-Ser-Gly 三联体活性位点。进化树分析表明，MsPAL1 与豆科植物鹰嘴豆和蒺藜苜蓿的亲缘关系较近，同归属于双子叶分支。荧光定量结果显示 MsPA L1 主要在牛大力不同组织的表达丰度为：不定根 >块根>叶>茎，其中不定根中的表达量显著高于块根，而叶和茎中的表达无显著性差异。本研究结果为进一步了解 PAL基因在牛大力类黄酮类物质积累的分子机制提供理论依据。

 

牛大力(Millettia speciosa)；苯丙氨酸解氨酶；基因克隆；生物信息学分析