在大利亚 (Dahlia variabilis) 中鉴定了两个6'-脱氧基4'-葡萄糖转移酶基因
Kei Maruyama1, Haruka Yamada1, Motoaki Doi1
1Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto, Kyoto, 606-8502, Japan.
Planta
|April 8, 2024
概括
鉴定出两个达利亚糖转移酶基因 (UGT88家族) 具有6'-脱氧 4'-糖转移酶活性. 这些酶对于通过修改脱氧甲基来产生黄色和红色花粉素至关重要.
科学领域:
- 植物生物化学 植物生物化学
- 分子遗传学 分子遗传学
- 花色素生物合成 花色素生物合成
背景情况:
- 6'-脱氧 (isoliquiritigenin,butein) 是达利亚花的重要颜料.
- 对于这些颜料来说,4'-位置的葡萄糖化是必不可少的,但不清楚负责的基因.
- 之前的研究表明,龙的4'-O-葡萄糖转移酶 (Am4'CGT) 对异基原蛋白的活性.
研究的目的:
- 为了识别代码为大利亚 (Dahlia variabilis) 中6'-脱氧基4'-葡萄糖转移酶的基因.
- 描述候选基因的酶活性和基质特异性.
- 为了阐明达利亚的色素修饰的分子基础.
主要方法:
- 探索与Am4'CGT同源的达利亚花基因.
- 在Nicotiana benthamiana中使用候选基因,调节因子 (DvAKR1,GmCHR5,CaMYBA) 和 chalcone 3-hydroxylase进行过渡性共过表达测试.
- 重组酶分析以确认酶活性.
主要成果:
- 确定了来自UGT88家族的两个候选基因c34671_g1_i1和c35662_g1_i1.
- 与调节基因共同过度表达c34671_g1_i1,导致异基因4'-葡萄糖类的积累增加.
- 涉及c35662_g1_i1和 chalcone 3-hydroxylase的协同过度表达导致布丁4'-葡萄糖酸的积累,由重组酶测定证实.
结论:
- c34671_g1_i1表现出异基因4'-葡萄糖转移酶的活性.
- c35662_g1_i1显示了布丁4'-葡萄糖转移酶的活性.
- 这两种已识别的基因都作为6'-脱氧基4'-葡萄糖转移酶起作用,但具有不同的基质偏好,这有助于达利亚的多样化花色.
