柑橘SQS基因的克隆及功能分析

王福生; 刘晓纳; 徐媛媛; 刘小丰; 朱世平; 赵晓春

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从18个柑橘品种中克隆角鲨烯合成酶(squalene synthase,SQS)基因,分析其序列和表达特性,通过遗传转化研究该基因在柑橘类柠檬苦素生物合成过程的作用。结果表明,除了‘融安金柑’和‘小果罗浮’外,SQS基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)为1242 bp,编码413个氨基酸。序列比对发现,18个品种的氨基酸序列保守性为97.1%~100%,‘小果罗浮’‘融安金柑’和‘4号宜昌橙’等品种在CDS区第14位碱基发生G/C非同义突变。系统进化树显示,‘小果罗浮’‘融安金柑’和‘4号宜昌橙’的SQS具有较近的遗传距离。qRT-PCR结果表明,柑橘SQS基因在花中的表达水平最高,成熟茎中其次,幼嫩茎、根和叶片中再次,幼果中最低。‘琯溪蜜柚’不同发育时期种子中SQS基因表达水平与类柠檬苦素含量呈极显著正相关。4株SQS基因干扰的‘锦橙’株系(SiN-1~SiN-4)叶片中的SQS基因表达水平为对照的61.00%~79.00%;柠檬苦素含量为对照的35.83%~81.56%;SiN-1和SiN-2叶片中的诺米林含量分别为对照的80.11%和94.94%,而SiN-3和SiN-4中的诺米林含量分别比对照提高52.76%和35.30%。SQS基因干扰植株中控制三萜类和甾醇类生物合成的氧化鲨烯环化酶(oxidosqualene cyclase,OSC)基因出现差异性调控,大多数OSC基因的表达水平降低。以上结果表明,SQS是控制类柠檬苦素、三萜类和植物甾醇类物质生物合成的关键基因,能显著影响类柠檬苦素化合物的生物合成。

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来源
《园艺学报》 |2021年第9期|1641-1652|共12页
作者
王福生; 刘晓纳; 徐媛媛; 刘小丰; 朱世平; 赵晓春;
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作者单位

西南大学/中国农业科学院柑桔研究所;

国家柑桔工程技术研究中心;

重庆400712;

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正文语种 chi
中图分类柑桔类;
关键词
柑橘; 角鲨烯合成酶; 类柠檬苦素; 生物合成; RNA干扰; SNP;

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