过表达SdC2'H基因对防风毛状根香豆素含量的影响

摘要

【目的】建立过表达对香豆酰辅酶A 2'-羟化酶(p-Coumaroyl CoA 2'-hydroxylase,C2'H)基因的防风Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk.毛状根培养体系，解析SdC2'H基因对香豆素生物合成的调控作用。【方法】克隆SdC2'H基因；采用基因融合法构建过表达SdC2'H基因的植物双元表达载体；通过发根农杆菌K599转化法诱导防风毛状根；利用RT-qPCR分析SdC2'H基因的表达水平；采用HPLC测定防风毛状根系中的香豆素含量。【结果】防风SdC2'H基因(GenBank登录号：PV169361)的开放阅读框长度为813 bp，编码蛋白含270个氨基酸。SdC2'H蛋白具有亲水性，属于不稳定蛋白，无信号肽，且跨膜位于膜外。系统进化树显示SdC2'H蛋白与伞形科植物紫花前胡Angelica decursiva亲缘关系最近。过表达SdC2'H基因的防风毛状根系中，SdC2'H基因的表达水平显著高于空白对照(P<0.000 1)，香豆素含量显著高于空白对照(P<0.001)和空载体阴性对照(P<0.01)，表明过表达SdC2'H基因可以提高防风毛状根中香豆素的含量。【结论】本研究证实了SdC2'H基因对防风中香豆素生物合成的促进作用，为解析SdC2'H基因在防风香豆素类化合物代谢过程中的作用提供了理论依据，也为探究香豆素生物合成的分子调控网络奠定了研究基础。

关键词

防风 / 对香豆酰辅酶A 2'-羟化酶基因 / 基因过表达 / 毛状根 / 香豆素