高玉尧^1,3 , 许文天² , 胡小文^1,3 , 徐磊^1,3 , 刘洋^1,3*

1中国热带农业科学院湛江实验站,湛江, 524013; 2中国热带农业科学院南亚热带作物研究所,湛江, 524091; 3广东省旱作节水农业工程技术研发中心,湛江, 524013
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《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18卷, 第 3 篇   
收稿日期: 2019年11月27日    接受日期: 2019年11月29日    发表日期: 2021年01月20日

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β-胡萝卜素羟化酶（beta-carotene hydroxylase, BCH）是植物类胡萝卜素合成代谢中的关键酶，在植物抵抗逆境环境中发挥重要作用。本研究利用普通玉米BCH2基因序列，采用同源克隆方法，从2个甜玉米自交系材料中分离了BCH2等位基因（ZsBCH2-a和ZsBCH2-b）cDNA序列。序列分析结果显示，ZsBCH2-a和ZsBCH2-b基因全长序列分别为1246bp和1217bp，分别编码325和314个氨基酸，存在4个SNP和1个连续33个碱基插入/缺失突变。蛋白特性分析表明，这2个基因编码的蛋白分子量分别为35371.84KDa和34151.40KDa，ZsBCH2-a的等电点略高于ZsBCH2-b，且均为疏水性蛋白。保守结构域与跨膜结构分析表明，这2个蛋白具有脂肪酸羟化酶家族保守结构域，均有2组由10个高度保守的组氨酸组成的“HXXXXH”和“HXXHH”结构，是典型的脂肪酸羟化酶的结构，属于脂肪酸羟化酶超家族；且膜上分别具有4个和3个明显的跨膜结构域，属于跨膜蛋白。进化树分析表明，甜玉米ZsBCH2蛋白的进化高度保守，与同科的高粱BCH蛋白的进化关系最为相近。研究结果为进一步了解ZsBCH2基因的等位变异在甜玉米类胡萝卜素生物合成及非生物胁迫中的功能提供参考依据。

甜玉米；茁- 胡萝卜素羟酶；克隆；生物信息学分析