百合类胡萝卜素代谢途径关键酶基因的分析及 LoLcyB 的克隆

本研究以东方百合品种‘Justina’叶片的 5 个生长阶段(10 d, 25 d, 50 d, 75 d 和 100 d)和生长 100 d的花柱、花药、花瓣、叶片、茎、鳞茎和根这 7 个不同部位为试验材料，采用有机溶剂法测量百合类胡萝卜素和叶绿素含量，根据转录组文库测序结果对百合类胡萝卜素代谢途径的 12 个关键酶基因(PSY, PDS, Z-ISO,ZDS, CRTISO, LCYB, LCYE, HYB, VDE, ZEP, CCS 和 NCED)进行半定量表达分析，并克隆百合 LCYB 基因的ORF 序列，并对其进行相关的生物信息学分析。结果显示，在百合叶片生长的 5 个不同阶段和百合成熟期的7 个不同部位中，类胡萝卜素和叶绿素含量出现显著差异的现象，在不同生长阶段和不同部位 12 个关键酶基因的表达量各不相同。LCYB 基因的完整开放阅读框(ORF)被克隆得到，全长 1 503 bp，编码 500 个氨基酸，具有典型的 Carotene Cycl 超级家族保守区域特征，在已知全基因组植物中与小果野蕉(Musa acuminata)亲缘关系最近。本研究为百合类胡萝卜素代谢途径的进一步研究，深入了解百合花色和叶色合成的分子机理提供了坚实的理论基础。