钩藤UrIO基因及其启动子的克隆与分析

作者：郑浩杰; 王晓红; 李永权; 李雪; 上官黎阳; 田宇航; 张明生

来源：农业生物技术学报, 2022, 1-13.

• 钩藤
• 环烯醚萜氧化酶
• 启动子
• 酵母单杂交

环烯醚萜氧化酶(iridodial oxidase, IO)属于CYP76家族A26亚家族，是萜类吲哚生物碱上游合成途径中环烯醚萜途径的第4步限速酶，能催化环烯醚萜生成7脱氧马钱子酸。本研究基于转录组数据注释，克隆得到钩藤(Uncaria rhynchophylla) UrIO基因(GenBank No. ON227515)，编码516个氨基酸；系统进化关系显示，钩藤UrIO与金鸡纳树(Cinchona calisaya) CcIO亲缘关系最近，其次是长春花(Catharanthus roseus) CrIO；多序列比对分析表明，钩藤UrIO具有细胞色素P450 (cytochrome P450 proteins, CYP)家族的3个典型结构域。组织表达谱显示，UrIO在钩藤的茎中表达水平最高，其次是果实中；并且在外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)处理下显著上升(P<0.05)，不受外源脱落酸(abscisic acid, ABA)诱导；利用融合引物与巢式整合PCR (fusion primer and nested integrated PCR, FPNI-PCR)技术克隆UrIO的启动子；植物顺式调节元件(plant cis-acting regulatory elements, PlantCARE)分析显示，该启动子包含胁迫响应和激素响应等元件，瞬时烟草(Nicotiana tabacum)转化实验表明，该启动子能驱动下游GUS基因表达，进一步的酵母单杂交(yeast one hybrid, Y1H)证实了UrMYC2和UrIO启动子互作。本研究为进一步解析钩藤萜类吲哚生物碱合成途径提供参考。

• 出版日期2022-5-25
• 单位生命科学学院; 贵州大学