江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的克隆和表达分析

来源：江苏农业科学杂志2023年第第2期北京时间：

作者：张艺欣;段菲;樊洁;符卉卉;顾佳怡;兰佳欣;李娇

单位：1.上饶师范学院生命科学学院，江西上饶 334001； 2.上饶农业技术创新研究院，江西上饶 334001；3.上饶市药食同源植物资源保护与利用重点实验室，江西上饶 334001；4.上饶市薯芋类作物种质保存与利用重点实验室，江西上饶 334001

摘要：对江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因进行克隆和表达分析，旨在为今后进一步研究江西铅山红芽芋蔗糖代谢机制和利用基因工程手段提高江西铅山红芽芋的品质奠定基础。从江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库中筛选到江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的核心片段，用RT-PCR技术克隆江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因，并用生物信息学方法和实时定量PCR方法进行序列分析和器官表达分析。结果显示，江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的cDNA总长度为2 256 bp，G+C含量为56.21%；江西铅山红芽芋蔗糖合成酶由751个氨基酸组成，相对分子量为85 350.64 u，等电点为5.83，为亲水性蛋白，二级结构由α-螺旋(36.88%)、β-片层(16.91%)、无规则卷曲(46.21%)构成，三级结构为同源四聚体；江西铅山红芽芋蔗糖合成酶主要存在于细胞质、线粒体中，在进化水平上与芋(Colocasia esculenta)、眼子菜(Potamogeton distinctus)的亲缘关系较近，尤其是与C. esculenta hypothetical protein Taro_012658(MQL80204_c0_g1)在进化上具有最高的亲缘关系。实时定量PCR结果显示，蔗糖合成酶基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性，在根和球茎膨大初期的表达量最高。由研究结果可知，江西铅山红芽芋蔗糖合成酶具有典型蔗糖合成酶的结构特征，氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高，在进化上高度保守，对进一步揭示该酶的生物学功能具有重要意义。

关键词：江西铅山红芽芋;蔗糖合成酶;基因克隆;表达分析