青蒿异分支酸合酶基因的克隆及功能分析

作者：Lu-yao WANG; Ying ZHANG; Xue-qing FU; Ting-ting ZHANG; Jia-wei MA; Li-da ZHANG; Hong-mei QIAN; Ke-xuan TANG; Shan LI; Jing-ya ZHAO

来源：浙江大学学报（英文版）（B辑：生物医学和生物技术）, 2017, 18(8): 662-673.

• 水杨酸
• 青蒿
• 实时定量聚合酶链式反应
• 异分支酸合酶

目的:研究青蒿异分支酸合酶的表达模式,评价其对青蒿素含量的影响.创新点:该研究首次克隆了青蒿异分支酸合酶基因(AaICS1),并发现AaICS1影响青蒿素的合成,为更有效地开发利用青蒿提供了新思路.方法:根据青蒿转录组数据,利用聚合酶链式反应(PCR)克隆AaICS1基因和启动子,并进行多重序列分析和启动子作用元件预测.通过实时定量PCR(qRT-PCR)对AaICS1进行表达分析,用Southern杂交分析AaICS1的拷贝数.构建AaICS1过表达载体和干扰表达载体,转化青蒿获得转基因植株,用高效液相色谱法(HPLC)分析青蒿素含量.结论:AaICS1含一个总长为1710 bp的完整阅读框,编码570个氨基酸,与其它植物的ICS基因具有较高的相似性.Southern杂交结果表明AaICS1为单拷贝(图4),qRT-PCR结果显示该基因能够响应伤害、干旱、盐胁迫和水杨酸的处理,处理后基因表达量提高(图6),和启动子作用元件预测相符.qRT-PCR结果显示过表达转基因青蒿中AaICS1表达量提高,干扰转基因青蒿中该基因表达量降低(图7).HPLC显示过表达AaICS1转基因植株中青蒿素含量提升,最高可达对照的1.9倍(图8).

• 出版日期2017
• 单位华南理工大学; 上海交通大学