温郁金萜类合酶基因CwTPS4的克隆和表达特征

张玉秀; 卢丽兰; 王慧针; 叶梦瑶; 刘培卫

doi:10.14188/j.ajsh.2021.04.015

生物资源 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (04) : 419 -425. DOI: 10.14188/j.ajsh.2021.04.015

温郁金萜类合酶基因CwTPS4的克隆和表达特征

张玉秀, 卢丽兰, 王慧针, 叶梦瑶, 刘培卫

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摘要

温郁金是著名的"浙八味"之一,药用价值高、应用广泛,萜类化合物是其主要的药用成分。萜类合酶是植物萜类化合物生物合成途径中的关键酶。依据温郁金根茎的转录组数据,采用反转录PCR获得了1个萜类合酶基因CwTPS4(GenBank登录号:MW774935),其开放阅读框长1 515 bp,编码504个氨基酸,含有萜类合酶特有的结构域和保守序列RXR、DDXXD等;生物信息学分析表明CwTPS4编码的蛋白定位在细胞质中、无跨膜区域,为水溶性的稳定蛋白,属于萜类合酶的TPS-a亚家族成员。实时荧光定量分析表明,CwTPS4基因主要在生长旺盛的叶片中表达,其次在根茎膨大初期的根茎中表达量较高,而在成熟或衰老的组织中表达量较低。本研究从温郁金中克隆得到1个新的萜类合酶基因CwTPS4,经生物信息学分析表明CwTPS4可能参与了温郁金中倍半萜类化合物的合成,为下一步研究其在温郁金萜类物质合成中的功能奠定了一定的基础。