王莹 , 周振婕 , 王贵 , 李娟 , 孙雪梅

青海大学农林科学院, 青海省蔬菜遗传与生理重点实验室, 西宁, 810016
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2022 年, 第 20卷, 第 7 篇   
收稿日期: 2021年08月19日    接受日期: 2021年09月04日    发表日期: 2022年09月21日

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果聚糖是菊芋的主要贮藏物质，其代谢与产量形成密切相关。为了解菊芋果聚糖外切水解酶基因的结构及特性，本研究以‘青芋 1 号’菊芋为研究对象，利用同源克隆得到果聚糖水解关键基因 FEHⅠ和 FEHⅡ。结果表明，FEHⅠ和 FEHⅡ基因全长分别为 2 657 bp 和 3 509 bp，CDS 大小分别为 1 683 bp 和 1 746 bp，均由 5 个内含子和 6 个外显子组成。经生物信息学分析，预测 FEHⅠ和 FEHⅡ蛋白分子量分别为 62 785.04 Da和 64 811.48 Da，等电点分别为 6.17 和 5.04，有 3 个属于糖基水解酶 32 家族的保守区，属于亲水性蛋白，以延伸结构和无规则卷曲为主要二级结构，在质膜外行使功能。荧光定量 PCR 结果显示，FEHⅠ和 FEHⅡ基因在叶中表达量较高。本研究克隆得到菊芋 FEHs 基因并对其进行生物信息学分析和表达特性分析，猜测 FEHⅠ和 FEHⅡ有可能在不同组织中发挥作用，并且在菊芋果聚糖代谢途径中也有可能发挥不同的功能作用，为研究高原特色果聚糖作物提供参考，为高等植物果聚糖代谢途径研究提供了理论基础。

果聚糖是菊芋的主要贮藏物质，其代谢与产量形成密切相关。为了解菊芋果聚糖外切水解酶基因的结构及特性，本研究以‘青芋 1 号’菊芋为研究对象，利用同源克隆得到果聚糖水解关键基因 FEHⅠ和 FEHⅡ。结果表明，FEHⅠ和 FEHⅡ基因全长分别为 2 657 bp 和 3 509 bp，CDS 大小分别为 1 683 bp 和 1 746 bp，均由 5 个内含子和 6 个外显子组成。经生物信息学分析，预测 FEHⅠ和 FEHⅡ蛋白分子量分别为 62 785.04 Da和 64 811.48 Da，等电点分别为 6.17 和 5.04，有 3 个属于糖基水解酶 32 家族的保守区，属于亲水性蛋白，以延伸结构和无规则卷曲为主要二级结构，在质膜外行使功能。荧光定量 PCR 结果显示，FEHⅠ和 FEHⅡ基因在叶中表达量较高。本研究克隆得到菊芋 FEHs 基因并对其进行生物信息学分析和表达特性分析，猜测 FEHⅠ和 FEHⅡ有可能在不同组织中发挥作用，并且在菊芋果聚糖代谢途径中也有可能发挥不同的功能作用，为研究高原特色果聚糖作物提供参考，为高等植物果聚糖代谢途径研究提供了理论基础。

 

菊芋；FEHⅠ；FEHⅡ；基因克隆；表达分析