胡蘿卜類胡蘿卜素裂解雙加氧酶7基因表達(dá)與β－胡蘿卜素含量相關(guān)性分析

鄧元杰 李 彤 馮 凱 劉潔霞 徐志勝 譚國飛 熊愛生

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華東地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210095)

胡蘿卜(Daucus carotaL.)是傘形科(Apiaceae)胡蘿卜屬(Daucus)二年生草本植物，是一種重要的根菜類蔬菜作物，膨大的肉質(zhì)直根可食用，富含類胡蘿卜素[1]。類胡蘿卜素是一類重要的天然色素，含四十個碳原子基本骨架，在此骨架上衍生出不同種類的類胡蘿卜素[2]，其豐富程度僅次于葉綠素。類胡蘿卜素在植物光合系統(tǒng)中具有輔助以及光保護(hù)作用[3]，且賦予植物鮮艷的顏色。此外，類胡蘿卜素作為維生素A 和抗氧化劑的前體物質(zhì)[4]，在人類抗衰老和疾病預(yù)防等方面具有一定作用[5]。在眾多的類胡蘿卜素物質(zhì)中，β－胡蘿卜素的生物活性最強(qiáng)[6]。β－胡蘿卜素為胡蘿卜素β－異構(gòu)體，是橘黃色脂溶性化合物，是自然界中最普遍、最穩(wěn)定的天然色素。β－胡蘿卜素是維生素A的安全來源，β－胡蘿卜素在進(jìn)入人體后可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A，且不會因過量攝食造成維生素A 累積中毒[7]。因此，研究β－胡蘿卜素具有重要意義。

類胡蘿卜素裂解雙加氧酶基因(carotenoid cleavage dioxygenase，CCD)家族包含CCD 和NCED 兩個亞家族，參與植物中多種類胡蘿卜素的降解，形成β－紫羅酮、α－紫羅酮和獨(dú)腳金內(nèi)酯(strigolactones，SLs)。類胡蘿卜素裂解雙加氧酶7 基因(carotenoid cleavage dioxygenase 7，CCD7)屬于CCD 基因家族中的CCD 亞家族[8－10]。CCD7 是SLs 合成途徑中的一個關(guān)鍵基因[10]。SLs 是一種新型植物激素，能夠抑制植物的分枝或分蘗[11－12]、調(diào)節(jié)根系發(fā)育[13]以及參與響應(yīng)多種脅迫[14－16]。β－胡蘿卜素順－反異構(gòu)酶Dwarf27(D27)催化β－胡蘿卜素異構(gòu)化產(chǎn)生9－順式－β－胡蘿卜素后，類胡蘿卜素裂解雙加氧酶7(CCD7)能裂解9′～10′位碳雙鍵生成9－順式－β－阿樸－10′－胡蘿卜醛，再經(jīng)過類胡蘿卜素裂解雙加氧酶8(CCD8)、細(xì)胞色素酶P450(MAX1)等酶的作用形成SLs[17]。

目前，在豌豆(Pisum sativum)[11]、水稻(Oryza sativa)[12]、擬南芥(Arabidopsis thaliana)[18]、矮牽牛(Petunia hybrida)[19]以及番茄(Solanum lycopersicum)[20]等物種中克隆了編碼CCD7 的同源基因并對其功能進(jìn)行了研究。在水稻矮化多分蘗突變體htd1 中過表達(dá)OsCCD7 基因可將其表型恢復(fù)至野生型[21]。抑制番茄的CCD7 基因能顯著降低SLs的含量，增加植株的分枝，CCD7 沉默株系趨向于積累更多的β－胡蘿卜素和新黃質(zhì)[20]。將玉米CCD7轉(zhuǎn)化至積累β－胡蘿卜素的大腸桿菌中，大腸桿菌的顏色變淺，β－胡蘿卜素含量顯著下降[21]。不同顏色番茄果實(shí)中CCD7 的表達(dá)量存在明顯的差異[22]。推測在胡蘿卜中CCD7 也可能會參與β－胡蘿卜素的降解。關(guān)于胡蘿卜CCD7 基因的研究及其在β－胡蘿卜素積累中的作用鮮見報道。本研究選取了根部顏色不同的胡蘿卜品種紅福七寸和天紫，其中紅福七寸根部為橙色，天紫成熟時根部為深紫色，從其cDNA中克隆得到編碼類胡蘿卜素裂解雙加氧酶7 的基因DcCCD7，并對其進(jìn)行生物信息學(xué)分析。利用超高效液相色譜(ultra performance liquid chromatography，UPLC)測定不同生長發(fā)育階段胡蘿卜不同組織(根、葉柄、葉片)中的β－胡蘿卜素含量，同時利用實(shí)時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR，RT-qPCR)分析不同生長發(fā)育階段胡蘿卜不同組織(根、葉柄、葉片)中DcCCD7 的相對表達(dá)量，以期為研究DcCCD7在胡蘿卜類胡蘿卜素降解過程中的作用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及處理

試驗(yàn)材料為胡蘿卜橙色栽培品種紅福七寸和紫色栽培品種天紫。胡蘿卜種子由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。將胡蘿卜種子播種于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室人工氣候室，生長條件為:25℃光照12 h，20℃黑暗12 h，光照強(qiáng)度為300 μmol·m－2·s－1[23]。當(dāng)胡蘿卜生長至45(肉質(zhì)根轉(zhuǎn)色期)、75(肉質(zhì)根迅速膨大期)、100(成熟期)d 時[24－25]，選取長勢一致的植株，分別采集胡蘿卜膨大的直根和植株中心生長點(diǎn)往下第2 和第3 片真葉的葉片和葉柄，立即用液氮速凍，－80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 DcCCD7 基因的克隆

利用RNA simple total RNA Kit 試劑盒(北京天根生化科技有限公司)提取胡蘿卜總RNA，利用Prime Script RT reagent Kit 反轉(zhuǎn)錄試劑盒[寶生物工程(大連)有限公司]將提取的總RNA 反轉(zhuǎn)錄為cDNA。檢索DcCCD7 基因[26－27]并設(shè)計(jì)引物，F(xiàn)-5′-ATGCAAGCCA CCTCCTGCCATC-3′，R-5′-TTATACCCTAGATTCATGC TTA-3′，以胡蘿卜紅福七寸和天紫cDNA 為模板進(jìn)行目的片段的擴(kuò)增。PCR 反應(yīng)體系為20 μL:10 μL PrimeSTAR Max Premix[寶生物工程(大連)有限公司]，7 μL ddH2O，1 μL cDNA 模板，上、下游引物各1 μL。PCR 反應(yīng)程序?yàn)?98℃預(yù)變性10 s；98℃變性10 s，55℃退火10 s，72℃延伸25 s，共35 個循環(huán)；72℃延伸5 min。PCR 產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測，委托安徽通用生物科技有限公司進(jìn)行測序。

1.3 DcCCD7 序列分析

利用NCBI 網(wǎng)站(https:/ /www.ncbi.nlm.nih.gov/)進(jìn)行保守域預(yù)測，在NCBI 數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST，獲得不同物種來源CCD 的基因及氨基酸序列，利用DNAMAN 8.0 進(jìn)行序列多重比對、蛋白親/疏水性分析及系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建，采用Observed Divergency 法構(gòu)建進(jìn)化樹，Bootstrap 檢驗(yàn)設(shè)置為1 000 次。氨基酸組成、蛋白理化性質(zhì)分析采用Prot-Param 在線軟件(http:/ /web. expasy. org/protparam/) 和在線工具包(SMS) (http:/ /www. bio-soft. net/sms) 完 成。使 用SOPMA 在線軟件(https:/ /npsa-prabi.ibcp.fr)分析蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)站(http:/ /www.cbs.dtu.dk/services/CPHmodels/)建立三級結(jié)構(gòu)模型。

1.4 β－胡蘿卜素的提取和含量測定

參照陳敏氡等[28]和Ma 等[29]的方法，分別采集45、75、100 d 紅福七寸的根、葉柄和葉片，將樣品置于研缽中，加入液氮進(jìn)行研磨，然后在冷凍干燥機(jī)中冷凍抽干，稱取凍干樣品并用丙酮提取β－胡蘿卜素。用0.45 μm 濾膜過濾后定容，通過超高效液相色譜(Thermo 公司，美國)檢測β－胡蘿卜素的含量，設(shè)置3個重復(fù)。UPLC 檢測柱型為UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm，1.7 μm；美國Thermo 公司)，檢測波長為450 nm，流動相為乙腈∶甲醇＝9 ∶1，流速為0.25 mL·min－1，色譜柱溫為30℃[30]。β－胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥95%)購于上海源葉生物科技有限公司。

1.5 DcCCD7 的表達(dá)分析

根據(jù)SYBR PremixEx Taq試劑盒[寶生物工程(大連)有限公司]操作說明和CFX96 型PCR 檢測系統(tǒng)(美國Bio-rad 公司)進(jìn)行RT-qPCR 分析。根據(jù)DcCCD7 序列設(shè)計(jì)表達(dá)檢測引物:F-5′-ACATGATTCTG CGACGGATGAGTG-3′；R-5′-CCTCTTCGGCGGCATATT GAACA-3′。參照試劑盒說明，RT-qPCR 采用20 μL 體系:SYBR Green Ⅰmix 10 μL，ddH2O 7.2 μL，cDNA 模板2.0 μL，正、反向引物各為0.4 μL。將胡蘿卜DcActin1 用作內(nèi)參基因[31]。按照相對定量法計(jì)算基因表達(dá)量，相對表達(dá)量以2－ΔΔCT表示[32]。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS Version 17.0 通過One-way ANOVA 對β－胡蘿卜素含量和RT－qPCR 數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較，并通過Duncan’s 測驗(yàn)在P<0.05 下分析顯著性差異。每個樣品均設(shè)置3 個重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 DcCCD7 基因的克隆與序列分析

以紅福七寸和天紫根cDNA 為模板，經(jīng)PCR 擴(kuò)增得到1 個2 000 bp 左右的特異性片段。測序結(jié)果表明，二者的DcCCD7 均含有1 個1 869 bp 的開放閱讀框(open reading frame，ORF)，編碼622 個氨基酸；兩個品種的基因序列存在28 個差異堿基，蛋白質(zhì)序列存在13 個差異氨基酸。紅福七寸與胡蘿卜基因組[27]的基因序列存在10 個差異堿基，3 個差異氨基酸；天紫與基因組的基因序列存在19 個差異堿基，11 個差異氨基酸。

2.2 DcCCD7 與其他植物CCD7 蛋白的序列多重比對與系統(tǒng)進(jìn)化分析

將 DcCCD7 的氨基酸序列與來自菊花(Chrysanthemum morifolium)、番木瓜(Carica papaya)、胡楊(Populus euphratica)、月季(Rosa chinensis)、蘿卜(Raphanus sativus)、 蕪 菁(Brassica rapa)、 擬 南 芥(Arabidopsis thaliana)、藏紅花(Crocus sativus)、番茄(Solanum lycopersicum)、大豆(Glycine max)、玉米(Zea mays)、牽牛花(Ipomoea nil)、甜瓜(Cucumis melo)、矮牽牛(Petunia hybrida)、百脈根(Lotus japonicus) 的CCD7 氨基酸序列進(jìn)行比對。結(jié)果顯示(圖1－B)，DcCCD7 具有RPE65 家族3 個典型的保守區(qū)域，即圖1-A 中的Motif region 1、Motif region 2 和Motif region 3，胡蘿卜與來自以上15 種植物中的CCD7 總體相似度為61.23%，其中與番茄、矮牽牛、菊花序列相似度較高，依次為76.64%、76.55%和76.04%(圖1-A)。

利用 NCBI 網(wǎng)站的 BLAST-Conserved Domains Search 功能對DcCCD7 的蛋白功能域進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果顯示(圖1-B)，DcCCD7 蛋白的保守功能集中在第8～第615 個氨基酸之間，屬于視網(wǎng)膜色素上皮膜受體(retinal pigment epithelial membrane receptor，RPE65)家族，與PLNO2969 (9-cisepoxycarotenoid dioxygenase，NCED)和RPE65 家族有相同的蛋白保守結(jié)構(gòu)域。NCED 是植物中CCD 蛋白家族成員，可以確定DcCCD7 屬于CCD 基因家族。

為進(jìn)一步分析DcCCD7 與其他植物中CCD7 以及CCD 家族其他成員的同源進(jìn)化關(guān)系，將進(jìn)行序列比對的來自其他15 種植物中的CCD7 以及CCD 家族的其他成員與DcCCD7 進(jìn)行同源分析并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(圖2)。結(jié)果顯示，CCD 家族其他成員聚在一起，CCD7 與CCD 家族其他成員進(jìn)化關(guān)系較遠(yuǎn)。DcCCD7與菊花CCD7 在同一分支上，進(jìn)化關(guān)系最近，其次與番茄、矮牽牛CCD7 進(jìn)化關(guān)系較近，而與甜瓜CCD7 進(jìn)化關(guān)系較遠(yuǎn)。

2.3 CCD7 氨基酸的理化性質(zhì)和親/疏水性分析

如表1 所示，來自不同植物中的CCD7 蛋白的氨基酸數(shù)范圍為356～663，相對分子質(zhì)量為40.56～75.02 kDa，理論等電點(diǎn)(isoelectric point，pI)為6.00～9.17。酸性氨基酸(包括天冬氨酸和谷氨酸)比例為12%～16%；堿性氨基酸(包括賴氨酸、精氨酸和組氨酸)比例為10%～13%；脂肪族氨基酸含量較高，比例為18%～23%；芳香族氨基酸比例為10%～12%。不同植物中CCD7 蛋白總平均疏水性均為負(fù)值，屬于親水性蛋白。以上結(jié)果表明不同植物中CCD7 蛋白的氨基酸理化性質(zhì)存在一定差異。

2.4 DcCCD7 蛋白二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)分析

DcCCD7 蛋白二級和三級結(jié)構(gòu)的預(yù)測結(jié)果如圖3所示。紅福七寸DcCCD7 蛋白主要由14.47%的α－螺旋、21.54%的延伸鏈、4.66%的β－轉(zhuǎn)角和59.32%的無規(guī)則卷曲構(gòu)成；天紫DcCCD7 蛋白主要由15.59%的α－螺旋、21.70% 的延伸鏈、6.91% 的β －轉(zhuǎn)角和55.79%的無規(guī)則卷曲構(gòu)成。利用PyMol 軟件對DcCCD7 蛋白進(jìn)行同源建模，結(jié)果顯示紅福七寸和天紫DcCCD7 蛋白的三級結(jié)構(gòu)均由9 個α－螺旋和30 個延伸鏈構(gòu)成，二者α－螺旋的空間位置有所不同(如圖3-C、D 中黃色和綠色箭頭所示)，且有一個α－螺旋的長度不同(如圖3-C、D 中紅色箭頭所示)。

2.5 胡蘿卜中β－胡蘿卜素含量的測定

圖1 胡蘿卜與其他物種CCD7 氨基酸序列的多重比較(A)及DcCCD7 的保守域預(yù)測(B)Fig.1 The alignment of amino acid sequences of CCD7 from carrot and other plants (A) and prediction on conserved domain of DcCCD7 (B)

圖2 CCD 家族的系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.2 Phylogenetic tree of CCD family

表1 不同植物來源的CCD7 蛋白氨基酸組成成分及理化性質(zhì)分析Table 1 The comparison of composition and physical and chemical characterization of amino acid sequences of CCD7 protein from different plants

紅福七寸在3 個生長階段(45、75 和100 d)的根部均呈橙色，45 d 時天紫的根部呈紫色，隨后逐漸向深紫色轉(zhuǎn)變(圖4)。對兩個品種進(jìn)行β－胡蘿卜素含量測定，結(jié)果顯示，紅福七寸根中β－胡蘿卜素的含量隨時間推移呈先升高后下降的趨勢，在75 d 時最高，在45 d 時最低；葉片中，β－胡蘿卜素的含量在75 d 時最高，45 和100 d 時β－胡蘿卜素的含量無顯著差異；在葉柄中則沒有檢測到β－胡蘿卜素(圖5-A)。天紫的根和葉柄中β－胡蘿卜素的含量都較低，45 d 的根中未檢測到β－胡蘿卜素；葉片中β－胡蘿卜素的含量隨生育進(jìn)程呈下降趨勢，75 和100 d 時無顯著差異，β－胡蘿卜素主要在葉片中積累(圖5-B)。紅福七寸主要在根和葉片中積累β－胡蘿卜素，天紫主要在葉片中積累β－胡蘿卜素，兩品種葉柄中沒有檢測到或只含有少量β－胡蘿卜素。總體上看，紅福七寸中β－胡蘿卜素的含量高于天紫。

圖4 胡蘿卜3 個生長階段的表型圖Fig.4 Phenogram of three growth stages of carrot

2.6 胡蘿卜DcCCD7 在不同組織和不同生長發(fā)育階段的表達(dá)分析

如圖5-C 所示，胡蘿卜紅福七寸根中DcCCD7 表達(dá)量隨生育進(jìn)程呈下降的趨勢；葉柄中75 d 時的表達(dá)量最高；葉片中呈上升的趨勢。胡蘿卜天紫根和葉柄中DcCCD7 表達(dá)量在75 d 時最高，但差異不顯著；葉片中表達(dá)量在100 d 時達(dá)到最高(圖5-D)。DcCCD7的表達(dá)具有組織特異性，兩個品種葉片中DcCCD7 的表達(dá)量均遠(yuǎn)高于根和葉柄。

圖5 不同組織、生長階段β－胡蘿卜素的含量和DcCCD7 的相對表達(dá)量Fig.5 Content of β-carotene and expression level of DcCCD7 in different tissues and growth stages

3 討論

單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNPs)差異可能影響蛋白活性，如Galil 等[33]發(fā)現(xiàn)，甜瓜OR 基因SNPs 的差異可影響蛋白活性，從而影響β－胡蘿卜素的積累。本研究克隆的兩個胡蘿卜品種的DcCCD7 序列也存在SNPs 的差異，但該差異對CCD7蛋白活性的影響還有待驗(yàn)證。同源進(jìn)化分析可看出，DcCCD7 與菊科的菊花CCD7 進(jìn)化關(guān)系最近，且具有較高序列同源性，將菊花CCD7 進(jìn)行體外原核表達(dá)能顯著降解β－胡蘿卜素[34]，推測DcCCD7 也能以β－胡蘿卜素為底物進(jìn)行裂解反應(yīng)，從而影響β－胡蘿卜素的含量。

研究表明，β－胡蘿卜素經(jīng)過異構(gòu)化可作為CCD7 的底物[9]。Emran 等[35]發(fā)現(xiàn)，橙色胡蘿卜根中β－胡蘿卜素含量遠(yuǎn)高于白色胡蘿卜，同時白色胡蘿卜根中CCD7的相對表達(dá)量顯著高于橙色胡蘿卜。三月齡橙色胡蘿卜根和葉片中的β－胡蘿卜素含量100～200 μg·g－1(鮮重)[36]；根中β－胡蘿卜素含量15～35 μg·g－1(干重)[29]，β－胡蘿卜素總含量干重約為鮮重的10%[37]。本研究發(fā)現(xiàn)，紅福七寸的β－胡蘿卜素含量與前人報道基本一致，不同品種胡蘿卜之間β－胡蘿卜素的含量存在一定差異，紫色胡蘿卜天紫的根部主要積累花青素[38]，β－胡蘿卜素含量較低。紅福七寸和天紫葉柄中沒有檢測到或僅檢測到少量的β－胡蘿卜素，同科的芹菜葉柄中β－胡蘿卜素、葉黃素含量也很低[39]，推測葉柄中β－胡蘿卜素較低是由于葉柄既不是主要的光合、貯藏器官，也不是需要鮮艷顏色來吸引昆蟲的生殖器官，因此積累的類胡蘿卜素含量低。

CCD7 基因在不同組織、不同生長階段中的表達(dá)量也存在差異，此現(xiàn)象在番茄[22]、藏紅花[40]及獼猴桃[41]中均有報道[22，40－41]。番茄中CCD7 的表達(dá)量與獨(dú)角金內(nèi)酶(SLs)的含量呈正相關(guān)[20]。DcCCD7 在葉片中的表達(dá)量遠(yuǎn)大于根和葉柄中，推測SLs 主要在胡蘿卜葉片中合成。本研究中，在紅福七寸根中，75 和100 d 時DcCCD7 的表達(dá)量較45 d 略有下降，此時β－胡蘿卜素含量有顯著上升；100 d 的葉中DcCCD7 的表達(dá)量較75 d 有所上升，此時β－胡蘿卜素含量顯著降低。前人研究發(fā)現(xiàn)，抑制番茄CCD7 的表達(dá)能促進(jìn)β－胡蘿卜素的積累[20]，將菊花CCD7 進(jìn)行原核表達(dá)能顯著降低β－胡蘿卜素的含量[34]，根據(jù)目前試驗(yàn)結(jié)果及前人研究推測，DcCCD7 對β－胡蘿卜素含量有關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。另外，結(jié)合CCD 家族對胡蘿卜素的裂解功能推測，DcCCD7 在胡蘿卜中參與了β－胡蘿卜素的降解。

比較紅福七寸和天紫兩種材料中β－胡蘿卜素含量和DcCCD7 的基因相對表達(dá)量發(fā)現(xiàn)，兩者根中DcCCD7 相對表達(dá)水平類似，β－胡蘿卜素含量存在明顯差異，上述現(xiàn)象表明β－胡蘿卜素含量與DcCCD7 表達(dá)量之間相關(guān)性可能存在品種特異性，不同胡蘿卜材料根中β－胡蘿卜素的差異可能源于DcCCD7 氨基酸序列和三級結(jié)構(gòu)的差異。本試驗(yàn)結(jié)果表明，根和葉片中β－胡蘿卜素含量與DcCCD7 基因相對表達(dá)量之間的變化趨勢不完全一致，如紅福七寸根和葉片中，45、75 和100 d 時β－胡蘿卜素含量的變化趨勢類似，但是不同組織中DcCCD7 的相對表達(dá)量差異顯著。這種差異可能是由組織特異性導(dǎo)致的，即DcCCD7 的表達(dá)量和β－胡蘿卜素含量的相關(guān)性可能具有組織特異性。除CCD7外，還存在其他影響β－胡蘿卜素含量的因素，如類胡蘿卜素合成與降解相關(guān)基因表達(dá)量的差異、類胡蘿卜素相關(guān)酶的蛋白水平和活性的差異、類胡蘿卜素儲藏結(jié)構(gòu)的差異都會影響類胡蘿卜素的含量[42]。胡蘿卜β－胡蘿卜素代謝機(jī)制有待日后進(jìn)一步深入研究。

本研究發(fā)現(xiàn)，紅福七寸葉片中β－胡蘿卜素的含量在100 d 時顯著下降，表明葉片衰老時類胡蘿卜素也會發(fā)生降解，DcCCD7 在100 d 的葉片中表達(dá)量最高，推測DcCCD7 能響應(yīng)植物衰老的信號，從而降解葉片中的類胡蘿卜素。SLs 可促進(jìn)葉片衰老[43]，100 d 時葉片的CCD7 基因表達(dá)上調(diào)，CCD7 基因表達(dá)的上調(diào)又可促進(jìn)SLs 的生成，從而形成一個正反饋機(jī)制。紅福七寸根和葉片中DcCCD7 相對表達(dá)量和生長天數(shù)的相關(guān)性相反，可能是因?yàn)镈cCCD7 表達(dá)量下調(diào)能促進(jìn)根部積累類胡蘿卜素，DcCCD7 表達(dá)量上調(diào)與葉片衰老有關(guān)。本試驗(yàn)側(cè)重研究DcCCD7 表達(dá)量與β－胡蘿卜素含量之間的相關(guān)性，今后研究可同時測量SLs 的含量，從而更好地討論DcCCD7 的表達(dá)量、β－胡蘿卜素及SLs 含量之間的相關(guān)性。獨(dú)腳金內(nèi)酯屬于新型植物激素，深入研究獨(dú)腳金內(nèi)酯有利于增進(jìn)關(guān)于植物生長發(fā)育調(diào)控機(jī)制的進(jìn)一步認(rèn)識[44－45]。

4 結(jié)論

本研究從胡蘿卜品種紅福七寸和天紫中克隆獲得了編碼CCD7 的基因DcCCD7，該基因包含一個1 869 bp 的開放閱讀框，編碼622 個氨基酸，與菊花的進(jìn)化關(guān)系最近，胡蘿卜葉片中DcCCD7 表達(dá)水平顯著高于根和葉柄。紅福七寸主要在根和葉片中積累β－胡蘿卜素，天紫主要在葉片中積累β－胡蘿卜素。本研究為明確DcCCD7 在胡蘿卜類胡蘿卜素降解過程中的作用提供了一定的理論基礎(chǔ)。