煙草花青素苷轉運相關基因NtAN9的分離與表達分析

崔超軍，李嘉敏，陳君宇，張潤釗，祝欽瀧

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煙草花青素苷轉運相關基因NtAN9的分離與表達分析

崔超軍，李嘉敏，陳君宇，張潤釗，祝欽瀧*

(華南農業大學 生命科學學院，亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室，廣東省植物功能基因組與生物技術重點實驗室，廣州 510642)

為研究花青素苷的轉運，利用電子克隆和RT-PCR方法，從普通煙草(Nicotianatabacum)花中分離了1個編碼谷胱甘肽轉移酶(GST)基因，命名為NtAN9(GenBank登錄號KX356542)。NtAN9包含一個690 bp的開放閱讀框，編碼229個氨基酸殘基，屬于phi型GST。NtAN9基因組結構由3個外顯子和2個內含子組成。多序列比對分析表明，NtAN9與矮牽牛(Petuniahybrida)花青素苷轉運相關的GST基因PhAN9具有88%的一致性。系統進化分析顯示，NtAN9與花青素苷轉運相關的GST基因聚為一支，是PhAN9的直系同源基因。定量PCR分析表明，NtAN9基因在含有花青素苷的四個花發育時期中均有表達，其中在開花前的第Ⅲ期(2 cm <花芽<4 cm)表達豐度達到最高，而在不含花青素苷的根、莖和葉中不表達。由此推測，分離得到的NtAN9可能具有類似PhAN9的功能，與煙草花青素苷的轉運與積累相關。NtAN9基因的分離與表達分析，為進一步研究煙草花青素苷的轉運奠定了基礎。

煙草；花青素苷轉運；谷胱甘肽轉移酶；基因克隆；表達分析

類黃酮和花青素苷生物合成是目前研究得較清楚的代謝途徑之一，但其后期階段從細胞質轉運到中央液泡的過程仍不是很清楚。目前研究表明，有4類蛋白，即谷胱甘肽轉移酶(glutathione S-transferase, GST)、多藥耐藥抗性相關蛋白(multidrug resistance-associated protein，MRP)、多藥和有毒化合物排出家族(multidrug and toxic compound extrusion, MATE) 和同源于哺乳動物的膽紅素易位酶同族體(bilitranslocase-homologue, BTL-homologue)， 可能參與花青素苷向液泡的轉運，其中GST蛋白又是重要和基礎的一類[1]。

植物GST是一類含有多個成員的超基因家族，根據其基因組結構和蛋白氨基酸同源性，分為可溶性的7類GST，即φ(phi，F)、τ(tau，U)、θ(theta，T)、ζ(zeta，Z)、λ(lamda，L)、DHAR (dehydroascorbate reductase)和TCHQD(tetrachlorohydroquinone dehalogenase)，以及不溶性微粒GST，它們在植物的初生代謝和次生代謝中，通過底物特異性和轉運靶向 (液泡、胞外等)的不同，行使不同的功能[2]。……