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油棕甾醇合成关键酶基因DWF5的克隆及表达分析
引用本文:张为圣,刘智超,曹红星,颜彦,陈萍,李睿.油棕甾醇合成关键酶基因DWF5的克隆及表达分析[J].热带作物学报,2022,43(6):1095-1101.
作者姓名:张为圣  刘智超  曹红星  颜彦  陈萍  李睿
作者单位:1.海南大学园艺学院/海南省热带园艺作物品质调控重点实验室,海南海口 5702282.中国热带农业科学院椰子研究所/海南省热带油料作物生物学重点实验室,海南文昌 5713393.海南大学三亚南繁研究院,海南三亚 5720254.中国热带农业科学院生物技术研究所,海南海口 571101
基金项目:现代农业产业技术体系专项资金项目(No.CARS-14-2-31);;海南省自然科学基金项目(No.321QN341);
摘    要:DWARF5DWF5)基因,编码7-脱氢胆固醇还原酶(7-dehydrocholesterol reductase),是甾醇合成的关键酶,通过调控甾醇的合成参与植物油体(oil bodies,OBS)的形成。为了探究DWF5基因对油棕果肉中油体发育的影响,以‘热油4号’为材料,提取油棕果肉的RNA,以反转录的cDNA为模板进行基因的全长克隆,获得2个EgDWF5基因并分别命名为EgDWF5-1EgDWF5-2。运用生物信息学的方法对其理化性质、结构特点和亲缘关系等进行分析预测,利用实时荧光定量PCR对其在油棕的根、茎、叶、花及花后不同时期的果实进行表达水平分析。结果表明:EgDWF5-1EgDWF5-2基因编码的氨基酸数量分别为434个和374个,相对分子质量为49.71 kDa和42.68 kDa,等电点为8.61和8.69,其蛋白不稳定指数为38.60和38.13,脂肪族指数为98.80和96.68,总平均亲水性为0.347和0.313,均具有疏水性。EgDWF5与水稻和玉米亲缘关系最近,与其他物种关系较远。qRT-PCR分析表明,EgDWF5基因在油棕的各个器官均有表达,其中EgDWF5-1基因在果肉中高表达,显著高于根、叶、花等部位,其表达趋势为花后12~18周升高,至20周时达到最高后表达量逐渐降低,这与油棕果肉中油体的发育趋势基本一致。EgDWF5-2基因在根和茎中高表达而在果肉中表达量低,其果肉中表达趋势为花后12~18周逐渐降低。因此,推测EgDWF5-1参与调控油棕的油体发育,EgDWF5-2未参与该调控而可能在油棕的生长发育中发挥功能。本研究为进一步探索EgDWF5基因调控油棕中油体的形成机制奠定基础。

关 键 词:油体  DWF5  生物信息学  基因表达  
收稿时间:2022-01-07

Cloning and Expression Analysis of DWF5 Genes Involved in the Sterol Synthesis in Oil Palm
ZHANG Weisheng,LIU Zhichao,CAO Hongxing,YAN Yan,CHEN Ping,LI Rui.Cloning and Expression Analysis of DWF5 Genes Involved in the Sterol Synthesis in Oil Palm[J].Chinese Journal of Tropical Crops,2022,43(6):1095-1101.
Authors:ZHANG Weisheng  LIU Zhichao  CAO Hongxing  YAN Yan  CHEN Ping  LI Rui
Abstract:
Keywords:oil bodies  DWF5  bioinformatics  gene expression  
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