禹白芷苯丙氨酸解氨酶基因AdPAL1的克隆与表达分析

S188%Q786; [目的]探究禹白芷中欧前胡素含量与苯丙氨酸解氨酶基因AdPAL1 表达的相关性,并对AdPAL1进行克隆和原核表达.[方法]使用高效液相色谱法测定禹白芷快速生长期和收获期根和叶中欧前胡素的含量,并使用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法测定AdPAL1 基因在同时期根和叶中的表达情况,以观察欧前胡素含量与AdPAL1 基因表达是否具有相关性.此外,以禹白芷转录组为基础,采用逆转录PCR(RT-PCR)技术从禹白芷根中克隆AdPAL1 基因,并在大肠杆菌中进行表达.[结果]禹白芷快速生长期根中的欧前胡素含量远高于叶,而AdPAL1基因在根中的表达量也远高于叶.与快速生长期相比,收获期根中欧前胡素含量略有下降,AdPAL1 基因在根中的表达量也同时下降.这些结果表明AdPAL1 基因表达与欧前胡素含量具有相关性.此外,生物信息学分析显示,禹白芷AdPAL1 基因(GenBank登录号:OQ822236)开放阅读框长 1 764 bp,编码 557 个氨基酸,其蛋白相对分子质量为 61.10 kD,等电点为 5.92,且具有苯丙氨酸解氨酶保守结构域(IPR005922,1～547),属于PAL蛋白家族成员.AdPAL1 蛋白定位于细胞质,主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,与石防风属植物KpPAL2 蛋白亲缘关系最近,序列相似性高达 99.28%.AdPAL1 基因在大肠杆菌中表达的重组蛋白相对分子质量约为 84.00 kD,与预期蛋白大小一致.[结论]初步确定禹白芷根和叶中欧前胡素含量与AdPAL1 基因表达相关,并成功克隆AdPAL1 基因,在大肠杆菌中成功表达.上述结果为进一步研究AdPAL1 基因在欧前胡素生物合成中的作用机制提供参考.