铁皮石斛赤霉素氧化酶基因的克隆及表达分析.pdf

• 990 • 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 6 期 2016 年 3 月 铁皮石斛赤霉素 3-氧化酶基因的克隆及表达分析 * * 刘思思，张 岗，陈晓梅，李淑超，陈 娟 ，郭顺星 中国医学科学院 北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193 摘 要：目的 克隆珍稀濒危药用植物铁皮石斛Dendrobium officinale 赤霉素 3-氧化酶（gibberellin 3-oxidases，GA3ox ）基 因（DoGA3ox ），并进行生物信息学和表达分析。方法 采用 RACE 和 RT-PCR 技术获得 DoGA3ox 基因 cDNA 全长；利用 生物信息学软件预测其编码蛋白的理化性质、结构域及亚细胞定位等分子特性；用 DNASTAR 7.0 和 MEGA 6.0 软件分别对 其进行氨基酸多序列比对和进化关系分析；借助实时荧光定量 PCR （qRT-PCR ）检测基因表达模式。结果 克隆到 DoGA3ox 基因（GenBank 注册号 KT597694 ），cDNA 全长 1 318 bp，编码一条由 353 个氨基酸组成的多肽，相对分子质量为 39 052.5， 等电点 6.21；DoGA3ox 蛋白不含跨膜域和信号肽，具有 GA3ox 的保守结构域DIOX_N （40～130）和2OG-FeII_Oxy （197～ 299 ）；DoGA3ox 与大葱、油棕、海枣、野茶树及蓝猪耳 GA3ox 蛋白一致性分别为 55%、56%、54%、51%、50%，与单子 叶植物大葱、油棕和海枣的亲缘关系较近。qRT-PCR 实验结果显示 DoGA3ox 基因在铁皮石斛种子共生（非共生）萌发 1～3 级时，其相对表达量呈现出先升高后降低再升高的趋势，分别为未萌发种子的 13.44 （5.21 ）、7.28 （2.32 ）和9.40 （6.21 ）倍， 由此可知，该基因在共生萌发种子中的表达量高于非共生萌发种子。结论 首次克隆得到 1 个 DoGA3ox 基因的全长 cDNA， 其转录本在共生和非共生不同萌发级别种子中的表达特性说明该基因在铁皮石斛种子萌发中起着重要调控作用。 关键词：铁皮石斛；种子萌发；赤霉素 3-氧化酶；克隆；实时荧光定量 PCR 中图分类号：R282.12 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)06 - 0990 - 07 DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.06.022 Cloning and expression analysis of gibberellin 3-oxidase gene in Dendrobium officinale LIU Si-si, ZHANG Gang, CHEN Xiao-mei, LI Shu-chao, CHEN Juan, GUO Shun-xing Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences Peking Union Medical College, Beijing 100193, China Abstract: Objective To clone the gibberellin 3-oxidase gene DoGA3ox from an important and endangered medicinal plant Dendrobium officinale (Orchidaceae), followed by bioinformatic and expression analysis. Methods RACE and RT-PCR were used to isolate the full-length gene. The physicochemical properties, conserved domains, and subcellular localization of DoGA3ox protein wer